2枚目の写真に書いてある問題についてなのですが、解答は相対速度を使って何をしているのかよくわからないです。教えてください。

56 力学 18 18 保存則 57 滑らかで水平な床に,質量 Mの箱が置かれ、中央の位置 で質量mの小球Pが長さの 糸でつり下げられている。 重 力加速度をg とする。 P m M A I図の静止状態で, Pだけに水平右向きに初速vo を与える。 (IPが最高点に達したときの箱の速さを求めよ。ただし,Pは箱 には衝突しないものとする。 (2)そのとき糸が鉛直方向となす角を0 として, cos O を求めよ。 II. 糸が鉛直方向と角をなす位置AまでPを移し, 全体が静止した 状態でPを静かに放す。 SPが最下点に達したときのPと箱の速さをそれぞれ求めよ。 (2)摩擦がないので、力学的エネルギー保存則が成り立つ。P は I-lcos bo だけ高い位置にきたから 1/12mus²=1/23mv+1/2M+mg(1-lcos 0。) (1)のv1 を代入して cos を求めると Mv2 難しいこと考えないでこれで+Migl (3)運動量保存則より,水平方向の全運動量 0なので、Pが左へ動けば箱は右へ動く。 最下点での速さをv, Vとすると ......① mv = MV 力学的エネルギー保存則より mg(1-1cos9)=1/23 2 P そのとき、箱ははじめの位置からどれだけ動いているか。 (東工大+京都大 ) ①②より v= V 5mv2 + 1/12 MV2 /2Mgl (1-cos 0) m+M V = m√ (4) 水平方向には全体の重心Gは動かない。 箱の 重心をMとする。 2つの質点の重心は,質点間 質量の逆比で内分する点である。 初めのMと Pの水平方向の距離 sin0 に着目すれば, 箱 2gl(1-cos 0) M(m + M) I sin A 糸 MW iM Level (1)~(3)(4)★★ Point & Hint (1)~(3) 最高点の扱い方や保存則の適用など, 前問17と同様。 (4) 運動量が保存されるとき、重心の速度は一定となる (エッセンス (上) p66 ここでは、はじめ静止しているので、重心の位置は水平方向には動 かないことになる。 運動量保存則から両者の移動距離の比が一定になること に注目してもよい。 LECTURE (1)Pが最高点に達したとき,Pと箱の速度 U は等しくなっている。 水平方向には外力 がなく、運動量保存則が成り立つので mv=mvi+Mv1 ..ひ= m m+MU 止まった V₁ V₁ P A が動いた距離 Dは m D= lsin 0 MP m+M 別解 初めのMの位置を原点として水平右向き にx軸をとり、重心の公式を用いて解いてもよ い。 重心の座標はDだから 糸 M OP D= mlsin0+M× 0 m+M 別解 ①より V=Mつまり,両者の速さの 比は常に一定。そこで,動いた距離の比も同 じく, //= M となるはず。 D m 一方, 図より line = D+d これら2式よりDを求めることもできる。

（1）は内分していて（2）は外分している理由がわかりません。教えていただきたいです。見分け方などあればそれも教えて欲しいです

133. 剛体にはたらく力の合成 次の(1)~(4)について, 剛体の各点にはたらく力の合 力の作用線を図示せよ。 また, 合力の大きさを求めよ。 (1) -1.5m (2) 0.90m AE 20N B 40N AK 20N B 50 N (3) 20N 20N B 0.80m (4)15N ↑ C A 20 N 0.40m 20N B

物理 2枚目の赤線について。 なぜm0、mの重心だと逆比の内分になるのでしょうか？

物理です。 3枚目の解説にある⑶の問題で、3/4が何を表しているかが分かりません。 回答よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

右図のように,質量 2mmの小さ なおもりA,Bがばね定数んのばねで 結ばれて水平でなめらかな床の上に静止 している。 A 2m ab 時刻 t = 0 に, A のみに初速度v (右向き正) を与えた。 (1)A,B2 物体全体の重心Gの速度 vc を求めよ。 B k m 12 (2) Gから見ると, A, B はそれぞれ単振動しているように見える。 その単 振動の周期 TA, TB を求めよ。 (3) ばねがはじめて最大に伸びるときの時刻 t = t] を求めよ。 (4) t=t のときのばねの最大の伸びを求めよ。 JARI (5) 時刻 t =tのときのAの床から見た速度 vs を tの関数として求めよ。

合力の大きさを20+30-10=40で求めるのは間違いですか？

50 (c) 0.30m 0.20m 0.20m 10N 20N CH 30N

結局モーメントで求めていますが、問題中に面は十分荒いと書いています。 逆になめらかだとどうなるんですか？

河合 10 物理 四訂 浜島 A5判 2 &8 9 10 力 良 頻出 改訂 浜島 A5 良 No D 8 長さLの一様でまっすぐな棒AB が,台の 上にその一部がはみだして置かれている。 この とき, A端から長さだけ離れた点Pが台の 端に当たっている。 棒のA端にばね定数んの ばねをつけて鉛直上方に引っ張ると, ばねがα だけ伸びたとき点Pが台の端を離れた。ただ し,台の上の面は十分にあらくて棒は台に対し てすべらないとする。また,重力加速度をg とし,I 1/2とする。 台 eeeee (1) 棒の質量mを求めよ。 また,点Pが台の端を離れるとき,棒が台 から受ける垂直抗力 N を求めよ。 (2)次にばねをA端からはずし, B 端につけかえて鉛直上方に引っ張 ると, ばねがだけ伸びたときにB端が台から離れた。 bはαの何 倍か。 (センター試験) E う 合い 長さ,質量mで一様 4

ラインを引いた部分がなぜそうなるのかわかりません😭どなたか解説お願いします

基本例題 21 重心 ➡99,100,101 解説動画 次のような、厚さ一様の板について 点 0から重心までの距離 x を求めよ。 (1) (1) 大小の2つの正方形をつないだ板。 20 cm 10cm5.0cm 15.0cm 0 (2) 半径の円板から半径 1 の内接円を 10 25.0cm 切り取った板。 60 5.0cm 62 94 棒 な棒AE Pにば の他端

⑴は比を使って⑵は重さから点Oを中心として2：3として考えるのはあってますか？解説と違くてこの考え方でもいいんですか？

基本例題16 力のつりあいとモーメント Shap 図のように, 長さ1.0mの軽い棒の両端A, Bに, 基本問題 134,138 それぞれ重さが30N, 20Nのおもりをつるし,点0 にばね定数 2.5×102N/mの軽いばねをつけてつるし い たところ,棒は水平になって静止した。 2.5×102N/m A 30 B (1) ばねの伸びはいくらか。 trolase 1.0m 30 N 20 N のの弾性力の大きさは, (2.5×102) xx〔N〕である。 鉛直方向の力のつりあいから, (2.5×102) xx-30-20=0 x=0.20m (2) AO の長さはいくらか。 指針 棒(剛体) は静止しており, 棒が受け る力はつりあっている。 また, 力のモーメントも つりあっている。 (1) では,鉛直方向の力のつり あいの式を立てる。 (2)では,点0のまわりの力 のモーメントのつりあいの式を立てる。 解説 (1) 棒が受ける力は, 図のようになる。 ば ねの伸びをxとする と、フックの法則 「F=kx」 から, ばね (2.5×102) Xx [N] 30N 20 N (2) AOの長さをL〔m〕 とすると,BO の長さは, (1.0-L) 〔m〕 と表される。 点0のまわりで力の モーメントの和が0となるので 30L-20(1.0-L)=0 L=0.40m Point 力のモーメントのつりあいの式を立て るとき,どの点のまわりに着目するのかは任意 に選べる。計算が簡単になる点を選ぶとよい。

なぜ全質量しか分かっていないのに各質量がわかるのですか？ また、ABの重心とBCの重心を結んだ線の重心が全体の重心となるのは何故ですか？

チェック問題 2 重心 標準 5分 図のABCは、全長31の一様な全質量3mの細い針金を, 直角に折り曲げたものである。 1517 (1) この針金の重心Gの位置 を図示せよ。 (2) この針金を,B点に糸を つけて天井からつり下げた ときにとる形を図示せよ。 P (m) A B B 解説 (1) ABとBCの2物体に分けることがポイントだよ。 図aでAB, BCの質量はm, A 2mで,それぞれの中央が重心 位置P, Qとなる。 2物体の重心Gは、質量の比 m:2m=1:2の逆比にあたる 2:1にPQを内分した点に ある。 2 G -21- 1 Q (2m) 図a C C 093

2枚目青線のところどこから来たのか教えてください😢😭

50 98 剛体にはたらく力の合力 大きさ F[N] を求めよ。 (a) (b) 40N 30 N ノード C 次の各図で示された力の合力 F [N] を図示し, その 20N -0.30m→ 10N (c) 20N 0.30m 0.20m 10N 30N