(3)のVベクトルと、OPベクトルが垂直なことの証明は理解できたのですが、加速度がOPベクトルと平行であることの証明がよく分かりません。 なぜ、-π^2をOPベクトルに掛け算して加速度が出てくるのでしょうか、、。 この問題のポイント、解き方を教えてください。よろしくお願... 続きを読む

題 89 表される た,加速 RAHO 基 例題 等速円運動 点Pは,原点Oを中心とする半径rの円周上を等速円運動している。 点Pが点 A(r, [①] 0) を出発してt秒後の位置の座標を (x, y), そのときの動径 OP と x軸 とのなす角をtとする。 (1) x, y をt で表せ。 (3) (2)Pの速度,加速度とそれらの大きさを求めよ。 Pの速度はOP と垂直, 加速度はOP と平行であることを示せ。 CHART GUIDE 等速円運動 円周上を運動する点Pの速さが一定である円運動。 右の図において, 動径 OP が毎秒 (ラジアン)だけ 回転するとき, 時刻 t におけるPの位置の座標を (x,y), OP がx軸の正の向きとのなす角を とすると x=rcose,y=rsin0, 0=wt 本間は、 の場合である。 2 y T P(x,y) wt A 0 TX 155 召 答 (1)x=rcosat, y=rsinat dx (2)(1) から == arsinat, dt =πrcos πt dt (2)位置(x,y) d²x また == mrcosat, d²y h= dx 速度 dy dt2 -=-π²rsinлt dt dt dt2 よって 5章 18 速度と加速度 速度=(-πrsinzt, arcosat)(加速度 加速度 a=(-arcosat, πrsinnt) |v|=√(-πrsinzt)2+(πrcoszt)' =πr 速度の大きさ 加速度の大きさ =√rcosat)+(-πrsinnt)'='r (3) OP= (rcosπt,rsinxt) で, TOP = 0 から OP YA ひ したがって,速度は OP と垂直で ある。また, 0 a=-²(rcosлt, rsinлt) =-л²OP 100g -r から,加速度àは OP と平行である。 081 t P(x,y) dxdy dt² dt² (3) a=(a1, a2), (by, b2)のとき a±à·b=0 a ba=kb を利用する。 atyat A r (kは実数) 加速度αは原点Oに向か うベクトルであり,大きさ は線分 OP の長さに比例す る。 nia-Tanie (S)

数学IIIの、微分の【速度と加速度】の単元です。 この問題のPの速度と加速度、そしてそれらの大きさを求める所まではスムーズに出来たのですが、 最後の、加速度の大きさが最小になる時のPの位置の求め方が分かりません。。 求め方を解説して頂きたいです、、よろしくお願いします<(... 続きを読む

154 基 例題 本 90 平面上の点の運動 <<< 基本例題 89 とき, t=5 におけるPの速度, 加速度とそれらの大きさを求めよ。 また,加速 度の大きさが最小となるとき,Pの位置を求めよ。 1 x=. -t²-t, y= 1 ť²+4 2 3 THARI CHART solua 平面上を動く点の速度・加速度 & GUIDE 座標平面上を運動する点Pの速度 加速度は, x成分,y 成分の組で表される。 時刻 t の関数 x, yの関係式 そのままtで微分 O 位置 速度 加速度 微分 微分 (x,y) (x', y') (x", y") =30-IV-12=3(+1) (1-2)。 解答 dx dt dt ゆえに,速度は dy =t-1, =-t2+2t (S-=-= v=(t-1, -t+2t) dx dy v= dt dt d²x d'y -=1, == -2t+2 dt2 dt2 = 2 d²x d2y よって, 加速度は t=5 を代入すると 速度 =(1, -2t+2) <-α= dt² dt² (S) =(2-3)(1+1) 33 0= v=(5-1, -52+25)=(4,15) 点Pの運動のようす (t≥0) 速度の大きさ ||=√42+(-15)=√241<\ YA 加速度 加速度の大きさ d=(1, -2・5+2)=(1, -8) |¢|=√12+(-8)"=√65 (t=3のとき) P 4 また ||=√1°+(-2t+2)²=√4(t-1)^+1 したがって,t=1 のとき,||は最小となる。 0 14 ---------32 V x 01 そのときのPの位置は P 20 3 基 本

（2）を解答とは異なる方法で解いたのですが答えが合わないです。どこが間違っているのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

yg 10-2 11/15 11/18 11/30 1/19 xy 平面において, 曲線 y=e*上を動く点Pの時刻 t における座標を (x, y) と表し, dt2 Pの速度ベクトルと加速度ベクトルをそれぞれ= (dat (dx, dy) & a = ( d²x, d²y) とする。すべての時刻で||=1かつ>0であるとして, 次の問に答えよ. dt (1)Pが点(s, e) を通過する時刻における速度ベクトルをsを用いて表せ. (2)Pが点(s,e) を通過する時刻における加速度ベクトルをs を用いて表せ. (3)Pが曲線全体を動くとき,|a|の最大値を求めよ. d dx + · {e²(1+e") }} di { e² (1 + e²)±² + e² (¥) ( 1 + e³) e*(1+ e* 1+ } { ex It ex ex Jltea }itten ex ex 1+ e 2x ex. X+ex (1+mx)2 (1+zx)2

(1)と(2)の解き方が分かりません。 答えは、(1)4.9N (2)4.0mです。

【3】斜面を利用した仕事◆ 図のように、質量 1.0kgの物体に軽 いひもをつなぎ、 【4】] (1) 仕 水平となす角が 30°のなめらかな 1.0kg 2.0m 30° 斜面を利用して、地面から高さ 2.0mの地点 までゆっくりと物体を引き上げる。 重力加速 度の大きさを9.8m/s2として,次の各問に答え よ。 (2) と (1) 人がひもを引く力の大きさは何Nか。 (3) (2)人がひもを引く長さは何mか。 (4) 20 10 す (5)

物理の単振動で速度の最大値がg√m/kと出たのですが、これを微分したら加速度の最大値が出ますか？、もし出るのであれば微分のやり方を教えてください。

物体の運動とエネルギー「運動の法則」浮力 写真なのですが、何故最後 19.6 ➜ 20 と 小数第1位を四捨五入したのですか？ 有効数字が2桁だからですか？？（そもそもこの問題の有効数字すら私には分かりません、、、） それとも、浮力は整数で表す、というような決まりでもあ... 続きを読む

10 浮力 体積 2.0×10mの金属球が,密度1.0×10kg/m°の水の中に完全に沈んでぃ る。この金属球にはたらく浮力の大きさは何Nか。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/sとする。 [15]

この問題の解説の波線部分がわかりません。どうやってこの式にするのか、教えてください。

集中特講 力学的エネルギー Op.70~p.71 143 2.8m/s 解説 小球が受ける力は重力のみであるから, 力学的エネル ギー保存の法則を用いる。 点Bを重力による位置エネルギーの基準とすると,点 A, B における, 小球の運動エネルギーK〔J〕と重力によ る位置エネルギーU [J]は次の表のとおりである。 位置 K[J] A0J 0.0 B 点B 1/2×2.0kg×2 U[J] 2.0kg×9.8m/s2 × 0.40m OJ W 力学的エネルギー保存の法則から,点Aと点Bの力学 的エネルギーは等しく, 0J+2.0kg×9.8m/s2x0.40m=1×2.0kg×2+0J v2 = 2.0×9.8×0.400+ (zm0. 0.0.0. 木工) 2 40.0x =2.0x (7.02×0.20) x 0.40 力の大き =7.0×0.402=(7.0×0.40)2=2.82 >0m/sより.v=2.8m/s =400=de.+0.1 0.1 mƐa.0 asa.0= a.I

はてなが書いてあるところがわかりません 教えてください

思考プロセス 例題 131 等速円運動 動点Pがxy 平面上の原点Oを中心とする半径rの円上を一定の角速度 | w (ω>0) で運動している。 一定の角速度 で運動するとは, 動径OP が 毎秒 ラジアンだけ回転することをいう。 今, 点P が (r, 0) にあるとす る。 W (1)t秒後における点Pの速度と速さを求めよ。 (2)点Pの速度と加速度 αは垂直であることを示せ。 《 Action 平面上を移動する点の速度は,各座標を時刻で微分せよ 例題130 (1) まずは, t t秒後の位置を考える。 条件 ①・・・t秒後の一般角は wt 【条件 ②... 点 (r, 0) から出発 t秒後の位置は □ □ (2)結論の言い換え とαは垂直 内積 v.α = 解 (1) t秒後における点Pの座標を (x, y) とすると,動径 OP の表 す一般角は wt であるから x=rcoswt y = rsinwt dx dy -rwsin wt, =rwcoswt dt dt よって -r 思考のプロセス 例題 13 原点 C で を求め 条件 [条件 条件 【条件 Acti P(x,y) Kwt 0 解 時刻 t 66 例題 y=lo: 点Pの P(x,y) 点Pの位置をtを用いて 表す。 dx dt よって wt円の媒介変数表示 rx y dx r P(x, y) dt Jo ①に -r O v=-rosinot, rwcoswt) |v|=√(-rwsinwt)2 + (rwcoswt) 2 =√rew(sin' wt+cos' wt x=rcose,y=rsind rw d² x 1)>0, w>0 (2) dt2 = -rw² coswt, d² y =-rw² sinat αの向きは dt2 した よって, 加速度 αは a = (-rw² coswt, -rw² sinwt) したがって var sinwtcoswt-rew coswtsint = 0 00よりは垂直である。 α 0 鳴るまでの間に lal = rw² >0 練習 131 例題 131 において, 点Pが動いている円を C, 点Pの速度を するとき,次の(1),(2) を示せ。 (1)向きは、点Pにおける円 C の接線の方向である。 246 (2)αの向きは,点Pから円 C の中心への方向である。 加速度をと p.254 問題 131 0≤ x 練習 132

問四解説して欲しいです 赤で書いてある答えは、AIの答えなので、確実ではないです

D [注意]4は選択問題です。 3:波(物理基礎 ) 4: 平面運動 剛体(物理) 【物理 選択問題】 2題から題を選択 4 次の文章 (III)を読み、後の各問いに答えよ。 (配点 25 ) I スケートリンクで二人の選手がアイスホッケーの練習をしている。 アイスホッケーとは、 スケートリンク上で「スティック」とよばれる状の用具を用いて、「パック」とよばれる円 板を打ち合い。 ゴールにパックを入れた得点を競う競技である。 このときの選手やパック の運動をモデル化して考えてみよう。 図1に示すように、水平なスケートリンク上に直交するx軸 軸をとり、原点をOと する。 まず点で静止しているバックに向かって, 選手Aがy軸上を正の向きに速さ で、選手Bがx軸上を正の向きに速さで,それぞれ等速直線運動をしている場合を 考える。ただし, A. B., バックの運動はいずれもxy平面上で行われるものとし, A. B. バックの大きさはいずれも無視して考えるものとする。 点QでBがバックを受け取った瞬間に AとBの位置のy座標は同じである。 図3の ように、y軸の正の向きに速さで等速直線運動をするBは、点Qでバックを受け取る と同時に、パックを点Qからある速度で打ち出した。 y軸の正の向きに速さで進むB から見て,パックはある向きに速さで進むように見えた。 Aは, B がパックを打ち出 した瞬間に速さを2Dまで急に加速し、その直後から,y軸の正の向きに速さ2Dで等速直 線運動をして, y軸上の点Gでバックを受け取ることができた。 20 (0.2) バック Q L 図 3 Bからみたバーター3~ ベクトル・ スティック バック パック ° 問4Bがパックを打ち出してから, A がパックを受け取るまでの時間はいくらか。 v Lを用いて答えよ。 (1-1)=2vt. (-40 全体を見た図 真上から見た図 図1 -51- -53- ②Dky 289 5412 17 JK

⑷について質問です。 模範解答の公式ではなくv＝v0-gtの公式を使ったのですが計算すると-20になってしまいます。何が間違っていますか。

【基本例題 8 鉛直投げ上げ 関連 p.114 例題 16 図のように、地面から小石を鉛直上向きに速さ 19.6m/s で投 げ上げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として,次の問いに 有効数字2桁で答えよ。 最高点 落下さ E 9.8 m/s (1) 小 (1) 最高点に達するのは投げ上げてから何秒後か。 ▲ 19.6m/s (2) 小 (2) 最高点の高さは地面から何mか。 (3) 速 (3) 高さ 14.7mの点を通過するのは投げ上げてから何秒後か。 (4) 地面に戻ってきたときの速さを求めよ。 地面 置か 解答 鉛直上向きにy軸をとり、地面の位置をy=0m,小石を投げ 94 た時刻を t=0sとする。 YA (1) 最高点での速度は0m/s。 最高点に達する時刻を t〔s] とすると, v=vo-gt から, 0=19.6-9.8×t よって, L=2.0s 最高点 14.73 2.0 秒後 g (2) 最高点の位置を y[m] とすると,y=vot- 1 -gt2 から, 2 y=19.6×2.0-1×9.8×2.0°=19.6≒20m 20m 1 (3) 高さ 14.7mの点を通過する時刻を t2 〔s〕 とすると, y=vot- 2 gt -gt から、 = (4)高 (5) 17 「○○ 1 ろし (1) 「 ら ア 14.7=19.6×11×9.8×2 2-4.0tz+3.0=0 (t-1.0)(t-3.0)=0 t2=1.0s, 3.0s 上昇時, 下降時の2回通過する 1.0 秒後と 3.0 秒後 (4) 地面(もとの位置)では y=0m。地面に戻ってきたときの速度を[m/s] とすると, (3) v-vo2-2gy から, v2-19.62=-2×9.8×0 v2 = 19.62 よって、 速さは, |v| =19.6≒20m/s 20 m/s