物理　重心 重心の座標がこれで求められる仕組みがわかりません。

3-4 重心 ココをおさえよう! 大きさがある物体に対して、重力が,ある1点だけにはたらいて いると考えたとき,その点を重心という。 重心は、重力の作用点のことです。 大きさのある物体を、「質量がある(動)がたまって構成されている。 と考えると、各点には,それぞれ別々に重力がはたらいていることになりますね。 その別々にはたらく重力を, ある1つの点だけにはたらいているものと考えたと き、その点を重心と呼ぶのです。 重心にすべての重力がかかっているということですね。水) 重心は,物体を構成する質点の質量を my, m2,…,座標を(x, y), ( 2,y2)... として,以下のような座標として表されます。 つり合いを考え感 mx+m2x2+・・・ XG= mi +m2+... YG = miy + m2y2 +... m₁ + m₂+... がラクになります 感覚的にわかると思いますが、 球や棒や四角形といった, わかりやすい形(対称 性のある形)をした物体の重心は密度が一様であればその物体の中心や中点に なります。 では,不規則な形 (対称性がない形) の物体の重心は, どのように求めるのでしょうか。 せましょう。 求めかたにはいろいろありますが、基本的には ( ① 物体をわかりやすい図形(対称性がある図形) に分割する ② 分割した各図形の重心と、その部分の質量を求める (重心はすぐわかる) ③ 求めた各重心 各質量を、上の式にあてはめる という手順で、重心を知ることができます。 これを使って問題を解いてみましょう。

(2)についてです なぜ鉛直方向のつりあいに3分の1 mgをたすのか理解できません 解説お願いします🙇🏻‍♀️

EM 30* 1 かり 11 図のように, あらい水平面上に糸をつないだ質量mの物体A ーを置く。 糸は水平面に対して 30°の角をなして、 天井につるされ た滑車を通り、他端には質量 1/2mの皿 B が鉛直につりさげられ て全体が静止している。 ただし、糸の質量, 糸と滑車の摩擦は無 視でき、物体A と水平面との間の静止摩擦係数を√3.重力加速 度の大きさをとする。 また、物体Aは傾いたり、回転したりす ることはないものとする。 ma mg 23 m V (1) 糸の張力の大きさ Tはいくらか。 (2) 物体Aにはたらく垂直抗力の大きさと静止摩擦力の大きさはいくらか。 fmg (3)皿Bに質量/1m のおもりを一つずつゆっくりとのせていくと、やがて物体Aはすべりだした。 すべりだした ときにのせたおもりの数は何個か。 yo

(2)についてです ２枚目の解説の式の左辺にp0(大気圧)を足さないのはなぜですか？ 解説お願いします

7 一辺の長さの立方体の物体が、 図1に示すように上面 を液面から深さdの位置に、糸で浮き上がらないように固 定されている。 物体の質量をm, 液体の密度をとし、物 体の密度は液体の密度より小さく. 空気の密度より十分大 きいとする。また,重力加速度をg, 大気圧をpo とする。 面にはつねに大気圧がかかっていることを念頭に以下 の各問いに答えよ。 物体 大気 E SIP (1) 物体の上面、下面が受ける圧力を求めよ。 F=mg (2) この物体にはたらく糸の張力の大きさを求めよ。 V = m P 物体 面 a 液体 大気 底 図2 図1 b (3) 図2に示すように糸を切り、この物体を液面に浮かせた。物体が静止した状態で、液面より下に沈んでいる部 分の長さを求めよ。 液体

この問題の(2)についてで、発生したエネルギーはすべて運動エネルギーに変わるなどと書いてないのに、それ前提で計算をしているのですが、それは書いてないけど、なんとなく察するべきことなのでしょうか？

64 原子核 静止している原子核Xに粒子 a が衝突して原子核Yと粒子bがで きる核反応をX+a → Y+b+Q と表す。ここでQは反応のQ 値と呼ばれ,反応の前後の質量変化に相当するエネルギーである。す なわち, 粒子 a および b の質量をma, mb, 原子核XおよびYの質量 Q= (mx+ma)c-(my+mb) である。 を mx, my とすれば, Q >0の場合は発熱反応であって, Xにa がゆっくり衝突しても核 反応が起こる。一方, Q < 0 の場合は吸熱反応であって, a の運動エ ネルギーによってエネルギーを補給しなければ核反応は起こらない。 このために必要なa の運動エネルギーの最小値をこの反応の(エネル ギー) しきい値という。 I 次の発熱反応について考えよう。 ‘Li+n→ α+[ア+Q ここでLi, 中性子n,α粒子およびアの質量はそれぞれ 6.0135u, 1.0087u, 4.0015u, 3.0155u である。ただし, luは 3 × 102 MeV のエネルギーに相当する。 ア | の原子核は何か。 また、この反応のQ値は何 MeV か。 (2)十分遅い n が静止している Li に衝突して核反応が起こるとき, α 粒子の運動エネルギーを求めよ。 Ⅱ 核反応が吸熱反応である場合のしきい値を求めてみよう。 そこで, 粒子 a がちょうどしきい値に等しい運動エネルギーをもって静止 している原子核 X に衝突するとしよう。 このときのaの速さをU する。 (3)衝突直後, a は Xと一体となり, (ma+mx) の質量をもつ複合核 を作る。a の運動エネルギーから, 複合核の運動エネルギーを差 し引いたものを4Kとする。 AKをma, mxおよびva で表せ。 (4)この4Kが複合核に余分に蓄えられたエネルギーであり,複合 核が短時間後に原子核 Yと粒子bになるとき,質量の不足分は ⊿Kでちょうど補うことができる。 この反応のしきい値をQ, ma およびmxで表せ。 (広島大)

物理基礎　 ⑶で、点Aでの位置エネルギーが mgL2sinθ となっているのですが、どう導くのかを、教えてください。

COS180° より 8/26 問題13-2 仕事と力学 の初速度を与える。 ただし, 面と物体との間の動摩擦係数はμ', 重力加速度の大き 図1のように, あらい水平面上の点Aにおいて, 質量m [kg] の物体に大き 9 [m/s2] とする。 以下の問に答えよ。 (1) この物体は点Bにおいて静止した。 点Aと点Bの距離 L, 〔m〕 を, 9, Do, て表せ。 次に、 図2のように, 面を水平から角度0 [rad] 傾けて固定した。先と同様に点で 面下向きに大きさvo [m/s] の初速度を与えた。 する間に、動摩擦力が物体にした仕事 W [J] をg,m, L2, 0,μ' を用いて表せ (3) L2 〔m)をg, vo, μ', 0 を用いて表せ。 図3のように,斜面下方に軽いばねを置き, ばねの下端を斜面に固定した。斜面の角度を 調整し,f'[rad〕 にしたところ、物体は速さの等速運動をして斜面を滑り降りた。 (4) 6''の関係式を表せ。 (5) 物体は速さで滑り落ちながら点Dに達し, 自然長であったばねをx [m] 縮めて一瞬 停止した。ばね定数をk [N/m]としたとき,xをm,k, vo を用いて表せ。 エネルギーの変化=非保存力に 0-vo² = -1/h W L T qwer = voz 295 (2) W=FS.Cost ニートmyLzcost まさ (3)力学的エネルギーの変化ま 0-1/2b/vo² = - Nylgl NL₂COSU = {vo² Lakk = 40² (+ Sindiram. (4)Esino!! 290 L₁ A B 図1 L2 D C 図3 図2 自然長 (3)で、点Aでの位が 「mgLzsint」となっているのですが、 どう導くのかを教えて下さい。 -79-

難関物理　7-1⑵ 計算がわかりません！ tanθ＝の途中式を教えてください！

(MM)gsing my cost fang Hu M+M A

このRはTとmgの合力と逆向きの力であってますか？

37 剛体のつり合い 質量mの細く, たわまない一様な棒がある。 図のように棒の一端を水平な床と壁の隅の 点Aにつけ,他端を水平に張られた軽いひもで引っ張り, 棒が床となす角を0にした。重力加速度の大きさを TLsino=1/2ngcoso gとして,次の問いに答えよ。 (1) 図中に, 棒にはたらく力をすべて描け。 (2) ひもが棒を引く力の大きさはいくらか。 Aのまわりのモーヌントの40. T(Lsin(g)-mg(1/cox)+Rx0=0. 2sing sino my 60 2tano F ひも Sotsi P 棒 Ving

高1物理基礎の問題です 写真の⑵の問題の解き方がわかりません 接戦の傾きはどうやって出せばいいのですか？ 解説よろしくお願いします🙇

〔練習] 右図はある物体の位置 x と時刻 t との関係を表すxt グラフで x[ml ある。 (1) 20~40s間の平均の速さはいくらか。 40-10 3 40 40-20 20 2 10 10 P1 =1.5[m/s] Pa 0 10 20 40

まるされている部分の式の変換がわかりません 誰か教えてくれませんか

(mi+m2)a=mag-mg sin0 と、簡単にaが求められる。(前式⑥が系の運動方程式) A,Bの運動量の関係を考える場合がある。 張力を用いないでそれ を求めるには, 運動量はベクトルだから, A,Bを一直線上にする必 要がある。 上のように考えなおすと、考え易い。 masing my IB [B] 二物体間の糸の張力を求めるには,各物体の運動方程式を,直接働く力で作れ、 サイド上のように二物体が糸でつながれ動く問題では、各物体に直接働く力を考えよ. (例題) 定滑車Cに糸をかけ、 その両端に質量 Mの物体Aと質量mの物体 Bを図のようにつるす, Bは地上にあり, Aは地上から高さんのところに ある。ただし糸は長さが変わらず、滑車や糸は十分に軽く、滑車の摩擦は、 ないものとする。 また Mm, 重力の加速度をgとする物体Aを静 AQM に放して落下させるとき、次の(a)~(g) の値を計算する式を書け。 (a) A をつるしている糸の張力T 張力 F (c) Aの加速度α h (b) 定滑車Cをつるしている糸の (d) Aが地面に達する瞬間の速さ (f) Bが達する最高点の地面から (e) Aを放してから地面に達するまでの時間 の高さH(g) Bが高さんの点を通過してから最高点を経て再び高さんの点を通る までの時間 (東薬大, 類多数校) 解答] 運動方程式は Aにつき Ma=Mg-T …… Bにつき ma=T-mg (a) 上式からを消去すれば, ② (①xm-②XMによりかかり 2Mm T= M+m g 圈 なぜ (b) 滑車が受ける力は、上の糸に引き上げ られる力F, 物体をつるした糸に引き下 げられる力TとT これはTとTに等しい。 (d) この加速度で,高さん落下したときの 速さは v2=2ah より v=v2ah= M-m 12gh- 容 M+m 1 T' T A a Mgh a T' (e) それまでの時間は h=//zatz より =√2h = √2h M+m t=, a g M-m (f) Aは地面に衝突して糸はゆるみ, Bは 高さんの所で速さで投げ上げられる. そこから上る高さをん とすれば, B Img v2=2gh' (d)から 22 2gh M-m M-m h'= = 2g 2gM+m M+m ∴. H=h+h'=h1+ =h- M-m M+m 2Mh M+m 0=v-gt から 1'=2t=2=2~ 2h M-m 9 g M+m つり合っているから F-2T"=0 4Mm .. F=2T= g 答 M+m (c) ① ② からTを消去すれば、 M-m g M+m ●なぜ、 (g) ゴイド 上のように、滑車をつるす糸の張力を求めるには、滑車Cに着目し、そのつり合いを考えよ. - 天びんにつるした滑車に糸をかけ端に結んだが動く場合 脂針 余裕ができたらやる、 例題) 天びんの一方の腕に滑車Cをつるし、糸をかけ、質量2mmの A,B を結ぶ、はじめ滑車に制動をかけて静止させ, 天びんをつり 合わす。 制動を除き, A. B が動いているとき、 天びんをつり合わす AB A

エの式変形が分かりません途中式教えてください！

mrsin² (エ) 鉛直方向の力のつりあいは mg(r-1) mg よってN= sine (1+ cos 0-7 co r COS r rsin'\t cos0+ N sin 0=mg*C+ Maint: mg - myfill COSA hing Lug A N-sine F T -(1+COSA)