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Physics Senior High

(4)なぜ(2)のように力のつりあいではないのでしょうか

図1-1 のように, 台A (質量m) が水平で滑らかな床に置かれている。 Aは床と角度30° をなすなめら 1 かな斜面をもつ。 斜面上の点Pに小物体B (質量2m) を置き, 動き出さないよう手でおさえる。 水平右 向きをx軸の正の向きとし、 鉛直下向きをy軸の正の向きとする。 重力加速度の大きさをgとして,以下の 問いに答えよ。 B P A 30° 図1-1 動く前のB 動いたあとのA 動く前のA 動いたあとのB 図 1-2 最初に, A を床に固定し, Bから静かに手をはなす。 1. Bが斜面を運動しているとき, Bの加速度の大きさをgを用いて表せ。 2.Bが斜面を運動しているとき, Bが斜面からうける垂直抗力の大きさをgmを用いて表せ。 3.Bが斜面に沿ってだけすべり落ちるのにかかる時間をgとを用いて表せ。 つぎに、すべり落ちたBを再び点Pに置いた状態で, A を床に固定せずなめらかに動けるようにし, Bか ら静かに手をはなす。 すると図1-2の破線のように, Bは斜面上を動き, Aは床を水平に左側に動いた。 床 から見たAの加速度の成分をαx, Bの加速度の成分を bx, y 成分を by とすると, Aから見たBの加速 度は斜面に沿った方向を向いていることから 1 (=tan 30°) bx-ax の関係がある。 4.Bが斜面を運動しているとき, Bが斜面からうける垂直抗力の大きさをgとを用いて表せ。

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Mathematics Senior High

解答と過程が違うのですが、答えだけは合ってました。 自分の解答ではダメでしょうか

12 媒介変数表示された曲線 x=sint xy 平面上において,媒介変数 t (OSIS 2/27)によって オ) によって {sin と表される曲線をCとする。 ly=1-cos3t (1) C上の点でx座標が最大になる点Pとy座標が最大になる点 Qの座標をそれぞれ求めよ. (2) Cとx軸で囲まれた図形の面積を求めよ. (熊本大医/一部省略) Y C:y=H(x) t=1 媒介変数のまま積分 曲線C上の点が (x, y) = (f(t), g(t)) と媒介変数表 示されていて,0≦t≦1での概形が右図のようであるとする.Cをy=H(x)と表せ ば,網目部の面積はSH (x) dz であるが,H (z)が具体的に書けない,あるいは積 分計算ができないときは, x=f(t) と置換しての積分にする. 定め方から H(f(t))=g(t)dx 0 ax |t=0 dt =f(t)なので,面積はSog(t)f'(t) dt と書ける。 例題では,ェはtに関して単調 ではないので,単調な区間に分けて立式しなければならないが, 計算 (tで積分する式) は1つにまとめて行う ことができる。 ( 興課) 解答 xyの増減とCの概形は右 のようになる. gol-1 (1) P(1,1) (Q Q(√332) π π t 0 : 8 0 33 7√3/27 21 |2|3|3 YA π 2 √3/2 C gol y 0 7 2 1 0 1 P(t=) π π (2) Costs の部分が,y=y(r), ts/ πの部分が √3 2 (t=0) 2 y=y2(x) と表されるとすると, 求める面積は =)(1)=( 0x gol is 0-2 2 ・・① =(x) gal ( dx -=cost より dt xが単調な区間に分け, 一度,関 数型の式を書く. (S π ← S² 41(x) - (土) dx -dt などとなる. dt π 2 π + としてまとめる. +10 積 和の公式 登録 cos A cos B sint と置換すると, y1(x)=y2(x)=1-cos3t, π π 2 ①= (1-cos3t) costdt-J (1-cos3t) costdt =J 2 3 (cost-cos3tcost)dt = { cost- (cos 4t + cos 2t)}dt 2 2 -[sint-1-sin 41-1 sin2+ |* √3 2 8 4t-- √3 1 4. sin2+(D) 9 1 √3 4 2 16 11 8 2 -√3 (E) {cos (A+B)+cos (A-B)}

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