この問題の(1)において、参考書では鉛直方向で考えて S=mg/cosθと出していますが、僕のように考えてS=mgcosθとなっちゃう場合もありませんか？ なにがダメなのか教えて欲しいです🙏

216 Chapter 8円運動 8-4 問8-4 角速度で回転する円板に, 支柱を取りつける。 質量mのおもり おもりに糸をつけ、支 柱の頂点に結びつけたところ, 支柱と糸は角度をなして静止した。おもりと回転 の中心の距離をとし、以下の問いに答えよ。 ただし重力加速度の大きさをgとする。 (1)糸の張力の大きさを,m, g, 0を使って表せ。 (2) 遠心力を考慮し、物体にはたらく水平方向の力のつり合いの式を立て (3)おもりの円運動の運動方程式を立てよ。 さて、遠心力の考えかたを身につけるべく問題を解いていきましょう。 (2),(3)が大事な問題ですから、しっかり理解してくださいね。 人も、 <解きかた (1) m, g, 0で表すので、 鉛直方向に注目しましょう。 糸の張力の大きさをSとおくと, おもりにはたらく鉛直方向の力のつり 合いより Scos8=mg S= mg_ ・・・答 cose のです (2)「遠心力を考慮し」とあるので、おもりに観測者を乗せて考えます。 観測者は円運動することになるので, 問8-4 W 73 (1)鉛直方向の力のつり合いを考えて Scos0=mg S= mg COS O ・ om 円板が 回るんだね SS cos 0 0: mg 回転の中心に向かって加速度=”で運動しているということです。 観測者からすると,おもりには慣性力ma=mrw²が回転の外向きにはた 休には らいて見えます。 Ssin Omru S sin 0 mrw2 20 大 a=rw また、おもりには糸の張力がはたらくので、力のつり合いより Ssine=mrw2 sine cose (1)の結果より Ssin0=mg =mgtane よって mgtan0=mrw² (3)おもりにはたらく向心力は Ssine で、角速度w 半径の円運動をするので Ssin0=mrw mgtan0=mrw2 (2)と(3)を比べると同じ式になりましたね。 遠心力は円運動の慣性力です。 しっくりこない人はChapter7 を復習して, 理解を深めておきましょう。 Ssin=mrw² w mg cos0 mgtan0=mrw2 どちらも結果の式は 同じだが,考えかたが 違うんじゃ おもりの上に観測者を乗せて 考えると,F=mrw の遠心力 を上図のように受けるので 力のつり合いより おもりは回転の中心に向心力 Ssin を受ける。 円運動の 運動方程式より Ssin0=mrw2 www F m ma mg tan 0=mrw² ここまでやったら 別冊 P. 40~

1枚目が問題で2枚目が解説です。 （5）のことなんですけど、（4）の答えは3Tでした。 解説では5/2T（s）〜t2(s)の変位が…とありますが、最も遠ざかる時刻が3Tであるならば3Tからの変位で考えるべきじゃないんですか？

(1) 対岸へ到達するまでの時間を最短にする場合の, 0 の値と到達ま での時間を求めよ。 D (2)0=60°の向きに向けて進むときの, 船の進む速さと対岸へ到達す るまでの時間を求めよ。 60m 知識 グラフ 19 α-t グラフ 図のような加速度で,軸上を運動する 物体がある。 時刻 0s において, 物体は原点にあり、速度 加速度 [m/s] は0m/sである。 運動を始めた後, 物体は正の向きに進む。 5 0m/s (1)時刻 0~ T〔s] の, 物体の時刻と速度の関係を表す より、 きに 向き にき ~ 2 v-tグラフを描け。 5 (2)時刻 0~ T[s] の平均の速度を求めよ。 2 5 (3)時刻 0 ~ - T[s] の平均の加速度を求めよ。 2 5 a O -2a T この物体は、時刻T [s] 以降は加速度-2α 〔m/s'] の運動を続ける。 (4) この物体が,原点から正の向きに最も遠ざかる時刻を求めよ。 (5)この物体が, 原点に戻る時刻を求めよ。 (ヒント) 16センサー 地点Aを原点とし、列車の前端の動きに着目する。 センナー3 (23) (1)で描いたv-tグラフを参考にする。 18 (2) ベクトル図を作図して考える。 19 センサー6 (4) 折り返し点では,v=0z=最大 5-2 ・時刻 [s] (5) 原点に戻ったとき,正の向きの変位の大きさと、負の向きの変位の大きさは等しい。 |2|運動の表し方 21

この問題のキルヒホッフの法則を使った方の方法が上手くできません。どなたか解説お願いします。

E1 ① E2 Es 図 キルヒホッフの法則 ⑨図に示す回路において, キルヒホッフの法則および重ねの理を用い て電流I を求めよ。 I 4 [Ω] 4 [Ω] 8 [Ω] 10(V)- 4 [Ω] -7〔V〕 8 [Ω] 図 キルヒホッフの法則 ⑩ 前項の図に示す回路において, 重ねの理を用いて, 各岐路電流I1, I2 およびI を求めよ。

①、②まではわかるんですけど答えがなぜそうなるのかわからないです。

60 60 Chapter 2 力のつり合い 問2-3 のおもりを ている。このときの2本の糸の張力の大きさをそれぞれ求めよ。 ただし、 速度の大きさを とする。 解きかた この場合は、 ませんね。 問2-1 のように単純に力のつり合いの式を立てることが そこで、力を鉛直方向と水平方向に分解してつり合いの式を立てるわけです 問2-3 糸 1 45゜ 45° 2-4 力の解 61 糸2 22 まずおもりにはたらく力を図示するという手順は同じです。 ページ真ん中の図のようになります。 そして、張力を鉛直方向と水平方向に分解して、そのそれぞれについて 力のつり合いの式を立てると |求める張力の大きさをそれぞれ T1 T2 とすると, おもりにはたらく力はも 物体にはたらく力を分解すると・・・ Tsin 45° T2sin 45° T2 T₁ ここを理解したら どんぐりを 食べようっと 鉛直方向: T sin45°+T2 sin45°=mg ...... ① 回 水平方向: T cos45°=T2 cos45° ......② = √2 sin45°cos45 ですから,①,②式を解いて mg T₁ = T₂ =√2 このように、力のつり合いを考えるうえで,力を分解する方法はよく使われます。 この例のように,鉛直と水平に分解するのがいちばんオーソドックスですが 他の分解のしかたでも問題は解けます。 どのように分解すれば、いちばんきれいに解けるかを意識するようにしましょう。 お 45° Ticos 45° よって ・ 45° T2 cos 45° mg 力の分解成分 F sin 0 角をなす力Fの 水平 鉛直成分は Fcos 0, Fsin 0に なるのじゃ B

赤線のところがわからないので教えてほしいです

と を 60 Chapter 2 力のつり合い 〈問2-3> 右ページ上図のように、2本の糸がそれぞれ角度45°で質量mのおもりを吊るし ている。このときの2本の糸の張力の大きさをそれぞれ求めよ。 ただし、 速度の大きさをgとする。 <解きかた この場合は, ませんね。 〈問2-1のように単純に力のつり合いの式を立てることがで 問2-3 糸 1 まずおもりにはたらく力を図示するという手順は同じです。 そこで力を鉛直方向と水平方向に分解してつり合いの式を立てるわけです 45° 45° ページ真ん中の図のようになります。 そして、張力を鉛直方向と水平方向に分解して、そのそれぞれについて 力のつり合いの式を立てると |求める張力の大きさをそれぞれT1 T2 とすると, おもりにはたらく力は右 物体にはたらく力を分解すると・・・ T₁sin 45° T2sin 45° T2 T 鉛直方向: T sin45° + T2 sin45° = mg ...... D 水平方向: T cos45°=Tzcos45° ・・・・・・② | sin45°=cos45°=- ですから、①②式を解いて v2 mg T₁ = T₂ = √2 ・・・答 このように、力のつり合いを考えるうえで、力を分解する方法はよく使われます。 この例のように、鉛直と水平に分解するのがいちばんオーソドックスですが, 他の分解のしかたでも問題は解けます。 どのように分解すれば,いちばんきれいに解けるかを意識するようにしましょう。 45° 45° さ Ticos 45° T2cos 45° 角をなす力Fの 水平 鉛直成分は Fcos 0, Fsin0に なるのじゃ 糸2 2-4 の分解 61 ここを理解したら どんぐりを 食べようっと 02 mgの分解成分 F F sin 0 0 F cos 0 000

宇宙一わかりやすい物理のこの問題の解き方がわかりません。どなたか教えてください！

I-S 確認問題 3 1-6 に対応 2 天井に吊るされた長さlの2本の糸に,それ ぞれ質量m 〔kg〕の球を取りつける。 2本の糸 は、 2√2l[m]だけ離れた位置に吊るされてい る。この球に,同じ大きさで異種の電気量を 45° 45° 9 a 与えたところ,右図のように,糸は天井と45° をなして静止した。 このとき, 与 えた電気量の大きさを求めよ。 重力加速度をg, クーロンの法則の比例定数をk とする。 解説 球についての力のつり合いを考 えましょう。球には重力と張力 の他に、静電気力がはたらきま す。張力をT,球に与えた電気 量の大きさを」として力のつり 合いの式を立てれば √2 T mg k- (√20)

この問題をどなたか教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️🙇‍♀️

30 30 類題20 図のように, 傾きの角30°のあらい斜面上 を,質量 4.0kg の物体が静かにすべりだし た。 斜面にそって距離 0.50mだけすべっ 0.50m 25 25 たとき,物体の速さは 2.0m/sであったと 2.0m/s する。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 と -あらい斜面 30°40×9.8 する。 (1)この間に動摩擦力がした仕事 W[J] を求めよ。 (2) 物体にはたらく動摩擦力の大きさ F'[N] を求めよ。 ヒント 物体には重力 (保存力) と垂直抗力と動摩擦力がはたらく。 垂直抗力は仕事をし ないが、動摩擦力が仕事をするので, 力学的エネルギー保存則は成りたたない。 力学的エネルギーの変化が動摩擦力のした仕事に等しいことを用いる。

3)おもりにかかる力は向心力のみなんですか？ F＝sinθなのがよくわからないです。 遠心力や張力は考慮しないんですか？

216 Chapter 8 円運動 問8-4 問8-4 角速度で回転する円板に、 支柱を取りつける。 質量mのおもりに糸をつけ、支 君の原点に結びつけたところ順交性と来は角度をなして停止した。おもり の中心の距離をとし、以下の問いに答えよただし重力加速度の大きさをまと (1)糸の張力の大きさを,m, g, eを使って表せ。 (2) 遠心力を考慮し、物体にはたらく水平方向の力のつり合いの式を立てよ。 (3) おもりの円運動の運動方程式を立てよ。 さて、遠心力の考えかたを身につけるべく問題を解いていきましょう。 (2),(3)が大事な問題ですから、しっかり理解してくださいね。 解きかた (1) m.g.8で表すので、鉛直方向に注目しましょう。 糸の張力の大きさをSとおくと、おもりにはたらく鉛直方向の力のつり 合いより Scos0=mg w → 鉛直方向の力のつり合いを考えて Scos=mg mg S= cos mg S= cos o (2) (3) 8-4 心か 円板が m 回るんだね S Scos 0 0: Img 80 (2) 「遠心力を考慮し」とあるので、おもりに観測者を乗せて考えます。 観測者は円運動することになるので 回転の中心に向かって加速度 a=rw2で運動しているということです。 観測者からするとおもりには慣性力ma=mrw2が回転の外向きにはた らいて見えます。 また、おもりには糸の張力がはたらくので、力のつり合いより Ssin0=mrw2 sine (1)の結果より Ssin0=mg =mgtane cose よってmgtan0=mrw2 おもりにはたらく向心力はSsin で,角速度 4. 半径rの円運動をするので Ssing=mrw² mgtan0=mrw² 舎 ... (2)と(3)を比べると同じ式になりましたね。 遠心力は円運動の慣性力です。 しっくりこない人はChapter7 を復習して、理解を深めておきましょう。 遠心力(=ma Ssin 0 Omro S sin mrw a=rw2 おもりは回転の中心に向心力 同心カ おもりの上に観測者を乗せて 考えると,F=mrw2 の遠心力 を上図のように受けるので 力のつり合いより Ssin=mrw² mg cos B mg tan 0=mrw² どちらも結果の式は 同じだが、考えかたが 違うんじゃ Ssin を受ける。 円運動の 運動方程式より Ssin0=mrw wwww www F ma 2 mgtan6=mrw2 ここまでやったら 別冊 P. 40~

(1)では遠心力を考慮していないですが、遠心力を考慮する時は[遠心力を考慮し]と記載されますか？ また、⑵のつり合いの式の両辺にmがついてますが打ち消さなくていいんですか？

<問8-4 角速度で回転する円板に、支柱を取りつける。 質量mのおもりに糸をつけ 柱の頂点に結びつけたところ, 支柱と糸は角度をなして静止した。おもりと回転 の中心の距離をとし、以下の問いに答えよ。 ただし重力加速度の大きさを とする。 (1) 糸の張力の大きさを,m,g,eを使って表せ。 (2) 遠心力を考慮し, 物体にはたらく水平方向の力のつり合いの式を立てよ。 (3) おもりの円運動の運動方程式を立てよ。 さて,遠心力の考えかたを身につけるべく問題を解いていきましょう。 (2),(3)が大事な問題ですから,しっかり理解してくださいね。 <解きかた (1) mg.8で表すので,鉛直方向に注目しましょう。 糸の張力の大きさをSとおくとおもりにはたらく鉛直方向の力のつり 合いより Scos0=mg S= mg cose (2) 「遠心力を考慮し」とあるので、 おもりに観測者を乗せて考えます。 観測者は円運動することになるので, 回転の中心に向かって加速度 a=rw2で運動しているということです。 観測者からすると, おもりには慣性力ma=mrw²が回転の外向きにはた らいて見えます。 また、おもりには糸の張力がはたらくので、力のつり合いより Ssin0=mrw2 (1)の結果より Ssin0=mg sin0 Emgtane cose よってmgtand=mrw答 (3) おもりにはたらく向心力はSsin0で、角速度 w半径1の円運動をするので Ssin0=mr2 mgtan0= mrw2 ・・・答 (2)と(3)を比べると同じ式になりましたね。 遠心力は円運動の慣性力です。 しっくりこない人はChapter7 を復習して、理解を深めておきましょう。 問8-4 円板が m 回るんだね 8 08 W → (1)鉛直方向の力のつり合いを考えて Scoso=mg S= mg COS Omr Ssin 0 20 mrw おもりの上に観測者を乗せて 考えると,F=mrw の遠心力 を上図のように受けるので 力のつり合いより Ssin0=mrw2 W mg cos0 mgtan 6=mrw どちらも結果の式は 同じだが,考えかたが 違うんじゃ (3) 0 Scos 0 Img S sin a=rw² おもりは回転の中心に向心力 Ssin を受ける。 円運動の 運動方程式より Ssin=mrw² wwww ww ma F mg tan 0=mrw² (合 ここまでやったら 別冊 P. 40~

物理の質問です。 参考書のドップラー効果の公式の導出で分からない所があります。添付した画像が参考書の説明です。 c-v_s=f₀λ' (λ'=c-v_s/f₀) とありますがこれは波の進む速さの式と捉えることも出来ますよね。つまり、この式は振動数がf₀で、波長がλ'の波... 続きを読む

332 Chapter 13 ドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 静止した音源が音を発した1秒後 c(m) ココをおさえよう! 振動数」 ボクが最後尾 振動数∫の音源が,速さで近づくときに観測される振動数fは f=- 遠ざかる場合はf=cfusio ここでは,音源が動く場合のドップラー効果 (救急車の例) について考えます。 音源が発する音の振動数をfo [Hz] とします。 US このとき,音源は1秒間にf個の "波くん” を生み出しますね。 まずは音源が止まっている状態で,音を鳴らしている状況を考えましょう。 音速をc [m/s] とします。 音速というのは波の速さのことですから, 1秒間を切り取ると, 最初に発された“波くん"はc [m] 進み, 1秒後には音源からc〔m〕 までの間に fo個の“波くん”がいることになります。 速さ [m/s]で走る音源が音を発した1秒後 c-u (m) 振動数 速さい ボクが最後尾 先頭のボクは 目の速さは だからね 先頭のボクは スリムに なっちゃった 3 ということは、“波くん”1個分の幅は,入=〔m] と表すことができますね。 fo 今度は音源が速さで走りながら, 音を発しているとします。 1秒間を切り取ると, 最初に発された波くんはc 〔m〕 進みます。 同じ個の 1 “波くん”が ギュッと認められた んじゃ 静止の場合 c=foλ www fo 1秒後に。個目の”波くん” を発し終わるまでに,音源は距離 vs だけ動くので, c-vsの間に, fo個の“波くん”がいることになりますよね。 〔m〕に個の“波くん” fo 音源が走る場合 〔ml〕に個の“く” 補足 音の速さ [m/s] は音源の速さに関係ない。 →空気をベルトコンベアー、音を荷物と考えるとよい。 ダダダダ よいしょう このとき波くん1個分の幅, すなわち波長は入となって短くなります。 fo 止まって発した音と、走りながら発した音では、波長が変わってしまいました。 この波長の違いが音の高低の違いの原因になるのです。 続きはp.334で説明しま す。 ここで疑問に思っている人もいるかもしれないので補足です。 音源がで走りながら発されても、音の速さ とはならずにcのままです。 (先頭の“波くん"はc [m] しか進んでいませんね) これは、音が空気の振動なので 速さで 空気に伝わった瞬間に音源の影響を受けなくなるためです。 空気を速さのベルトコンベアー 音を荷物に例えるとわかりやすいですよ。 止まってベルトコンベアーに荷物を乗せても、走りながらベルトコンベアーに 荷物を乗せても荷物の進む速さは同じになりますね。 そんなイメージです。 走って乗せても、止まって乗せても 速さ c[m/s] ← 手をはなせば、物は同じ速さで進む