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物理 高校生

この問題の問6と7が解き方が分かりません 解説をお願いしたいです

J 8 非等速円運動 【標準30分・28点】 長さの糸の端に質量mの小球をつけ、図に示すように、もう一方の端0を中心 にして鉛直面内で振り回し、円運動させる。重力加速度をの糸の張力をTとして 以下の問いに答えよ。なお、回転中の糸の長さは一定 (1) とみなし よび空気の抵抗は無視できるものとする。 外 問6 次に れた。 小 はいく 小球の大きさお のをつ るもの 問7 ま 糸が O Acts (m) 1.9 0 T P A Vo mg 図2 問1 小球が最下点にあるときを基準にして,糸が鉛直方向から角0だけ傾いたとき (P点) の小球の位置のエネルギーをm, g, 1, 0 を用いて表せ。 問2 小球が最下点にあるときの速さを” として, P点における小球の速さ”を、エ ネルギー保存則より求め, g, vo, 1, 0 を用いて表せ。 問3 P点における半径方向 (PO方向) の運動方程式を, T, m, l,g,v, 0 を用い て表せ。 てせ 問4 上の関係により,糸の張力Tをm,I,g,vo を用いて0の関数として表し,横 軸に 0,縦軸にTをとって, 0≧≦2の範囲におけるTの変化の概略を図示せよ。 ただし,小球は回転円運動を続けるものとする。 問5 小球が回転円運動を続けるには,最下点における速さ”はいくら以上でなけれ ばならないか。 1g を用いて表せ。

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物理 高校生

物理の加速度の問題なのですが、1枚目が問題で2枚目が質問とその答えです。なぜその答えになるのかがわかりません。教えてください🙇‍♀️

物理基礎 GW 課題 <実験を扱う問題に挑戦して理解度を深めよう > 記録タイマー 台車 bod 右図のように、水平でなめらかな台の上に台車を置き、 軽くて伸び縮みしない糸の一端を取り付け、台に固定され た軽くてなめらかな滑車を通して、糸の他端におもりを取 り付けてつるした。 そして、台車を手で支えて静止させて から静かに手を離したところ、台車は運動を始め、 おもり が床に到着した後も、 台車は滑車に到達するまでしばらく 運動を続けた。 このとき、 台車が動き始めてから滑車に到 達するまでの間の運動を、 0.10 秒につき6回の割合の一定の時間間隔で点を打つ記録タイマーで軽 いテープに記録した。 記録タイマーとテ ープの間に摩擦はないものとする。 打点テープ 打点が記録したテープは右のようにな った。 ただし、 初めの数打点は正確に読み 取れないため、 はっきり読める点をAと し、Aから6打点ごとに点B、C、 D・・・と して、各区間の距離をもめるとしたの表 のようになった。 なお、 点 F の位置が記録された時刻におもりが床に到達したものとする。(到達後 は糸がたるんだ状態で台車は走るものとする) ff E 区間 時間 [s] 距離 [cm〕 2.0 記録テープ G 滑車 床 おもり 6打点ごとの距離 CD BC DE EF FG HI AB GH 0.10 0.10 0.10 010 0.10 0.10 0.10 0.10 3.4 4.8 6.2 8.3 7.6 8.3 8.3

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物理 高校生

時間のある方解答解説よろしくお願いしますm(_ _)m

問3. 速さ 2.0m/sで質量2.5kgの物体が直線上を進んでいる。 ① 物体の運動量kg・m/s]はいくらか。 (5点) ②物 体の運動エネルギー[J]はいくらか。 (5点) ③ この物体が15m進む間、物体に大きさ 4.0 [N] の力を進行方向に加え 続けると、物体の運動エネルギーはいくら[J]増加するか。 ( 10点) ( ① [kg m/s] [1] . 問4. 質量が12kgの荷物を、 水平面となす角度が30°のなめらかな斜面に沿って 5.0m 引き上げた。 このとき、荷物 に対してした仕事はいくらか。 ただし、重力加速度の大きさを9.8[m/s] とする。(10点) (答) ①. 問5. 水平な道路で質量1500kgの自動車のタイヤをロックしておいて、 水平方向に引いたところ、 950kg W の力で すべりはじめた。ただし、1kgW=9.8Nであり、重力角速度の大きさを9.8m/s²とする。 ① このとき、最大静止摩 擦力の大きさ [N] はいくらか。 (10点) ② また、タイヤと路面の間の静止摩擦係数はいくらか。 ( 10点) (答) ①. 2 (答) ①_ 2 問6. 高さ78.4m のビルの屋上の端から、 小球を水平方向に速さ 15m/sで投げ出した。 ただし、 空気抵抗や風の影 響はないものとする。 また、重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 ① 小球が地上に落ちる迄の時間 [s] はいくらか。 (10点) ②小球はビルから何m離れたところに落下するか。 (10点) [N] [s]

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物理 高校生

物理の問題です。至急です! ひとつでもいいので分かったら教えてほしいです。

剛体の釣り合いに関する問題 人間が二足歩行するようになってから脊柱や腰にかかる力学的な負担がいかに大きくなった かを人体の簡単なモデルを用い、剛体の力の釣り合いから理解する問題を考える。図1、2は 人間の脊柱をモデル化し、これを剛体として各所にかかる力を示したものである。 B Fsin12" Wsing Fsin(9+12") W 12" M予 C Fcos(0+12") 12° 番Wsin@ 各W 図1 図2 このモデルでは、A(腰)からB(肩)までの部分が脊柱を表し、鉛直から0だけ傾いている。 A点では下半身上端の仙骨から抗力Rを受けている。D点には(仙骨とつながった脊柱起立筋 が上半身を引っ張り上げる力)Fが働き、その方向は AB とa=12°の角をなしている。頭と腕 を除く上半身および頭と腕にかかる重力はそれぞれ、脊柱の中心Cおよび肩Bに鉛沿直下向きに かかり、その大きさは体重を Wとして、W,Wとしている。また AB間の長さをL、AC間、 AD 間をそれぞれ L, 3Lとする。(図2では AB 間の長さとなっているが、Lとすること) このモデルをもとに以下の問いに答えよ。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、水平方向(x)および鉛直方向(y)に分けて作れ。 ただし図中12°と示された角はaとすること。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、脊柱(AB)に沿う方向(I)および ABに垂直な方 向(1)に分けて作れ。ただし抗力Rのそれぞれの成分は R およびR」を用い、また図 中 12° と示された角はaとすること。 脊柱に働くトルクの釣り合いを表す式を作れ。ただしトルクはAを回転中心として求め、 また図中 12° と示された角はaとすること。 力およびトルク両者の釣り合いの式より、FおよびRをW、0、aを用いて表せ。 ただし、力の釣り合いは2. のR』 およびR」に関する式を用いること。 W=50 kgw、0=30°、a =12°の時、F, R の大きさを有効数字3桁で求めよ。 この人体モデルで表される看護師2人が同じ体重の患者1人を抱える状況を考える。1人 あたり(1/2)W kgを抱えることを、B点に鉛直下向きに(1/2)W kgw の力が追加された場合 として、F、Rの大きさを求め、これらが Wの何倍になるかを求めよ。ただしW=50 kgw、 0=30°、a =12° とする。 1. 2. 3. 4. 5. 6.

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物理の問題です。 算出方法が分からないため教えてください💦

次の文章は、力と運動について述べたものである。()の中に入れるべき適切な語句を下の語群から1つ 選び、その記号を解答欄に記入しなさい。ただし、滑車および糸の重さ、床面および滑車と糸の摩擦は無視 する。 (1)図1のように糸の一端を天井のC点に固定し、動滑車Dと定滑車Eに通した後、他端に質量mの物体 Bをつるす。動滑車Dにも質量mの物体Aをつるした後、全体を支えてから手を離すと、Bは一定の 加速度で下降した。重力加速度をgとすると、Aの加速度の大きさは(0)、B の加速度の大きさは (2)となる。また、糸が点Cを引く力の大きさは(③ )となる。 (2) 図2のように、水平な床面に対する傾角30度の斜面があり、斜面の頂上に滑車が取り付けてある。質 量が Mで等しい2個の物体 A、Bを糸で結び、Bを斜面上において、糸を滑車にかけてAをつるした。 Aを床面から高さhの所で静かに離したところ、Aは落下し、Bは斜面をすべりあがった。重力加速度 をgとすると、Aが落下するときの加速度の大きさは(O)である。また、床面に達する直前のAの 速さは(6)である。 C E D B B A 30° 図1 図2 語群: ア g、イ g/5、ウ 2g/5、エ 3g/5、オ g/10、 カ 3g/10、キ mg /5、 ク 2mg/5、ケ 3mg/5、 コ g/2、 サg/3、シ g/4、ス (gw2、セ Jghs、ソ(gws

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(3)の解説の『C1の両端の電圧V1は、R2とR3による電圧降下の和 』という部分が理解できないので教えて頂きたいです。また、別の考え方でも解けるのであれば別解を教えて頂きたいです。

必解115)(コンデンサーを含む直流四) 抵抗 R,, R2, Rs,コンデンサー Cl, Ca, スイッチ Si, S2 および 電池Eからなる回路がある。R., R2, Rs の抵抗値はそれぞれ2R, 49, 68であり, Ci, Ca の電気容量はともに4uF, Eは起電力カが 12Vで内部抵抗が無視できる電池である。最初S; は開いており, S2 は閉じている。 (1) S, を閉じた瞬間に Re を流れる電流はいくらか。 (2) S, を閉じて十分時間がたったとき Re を流れる電流はいくらか。 (3) (2)のとき、C,に蓄えられた電荷はいくらか。 (4) 次に、S, とS2を同時に開き,十分時間がたった。 そのとき Cに加わる電圧はいくらか (5)(4)のとき、R,で発生する熱量はいくらか。 Ci が街の R2 光の3 らの条 こ S2 Ho R。 C2 える。 S」 "E 観測 図 ぞれ (東京重後1 2の ヒント 115〈コンデンサーを含む直流回路〉 ヒント)11 (1)「S」 を閉じた瞬間」→ コンデンサーは導線と考えてよい (2) 「S. を閉じて十分時間がたった』→ コンデンサーには電流が流れない (4) スイッチを開く前後で、 C」 と Caに蓄えられた電気量の和は保存される。 (5) スイッチを開く前後での静電エネルギーの変化量は, R.と R。 で発生する熱量に等しい。 (1) S,を閉じた瞬間には, Ci, Ca ともに電荷は0であるから C1, Ca に加わる 電圧はともに0である※Aや。よって, R2 を流れる電流を Ieとすると, E→C→R2→C2→Eの閉回路で 12=41z が成りたつ。ゆえに Ia=3A (2) 十分時間がたつと, Ci, Caには電荷がたまり, 電流が流れなくな る※B。このとき, Ri, R2, Rs には同じ大きさの電流が流れるので, これをI[A)とすると, E→R3- R2→R」→E の閉回路で を (3) 電 (4)b) (3)「Q=CV」 を用いる。 合※A Si を閉じた瞬間, 電 荷0のコンデンサーは導線と 同じ。 (1)電 用い の II 入で なる 導線 R。 12=21+4I+6I よって I=1A 1C2 (3) C」の両端の電圧 Vi は, R2 と R3による電圧降下の和だから Vi=4×1+6×1=10V よって, C」の電荷 Q. は Q=C.Vュ=4×10-6×10=4×10-5C (4) スイッチを開く前のC2の両端の電圧を Vzとすると, 前問と同様に II 導線 (2)電 I[F や※B 十分時間がたつと, コンデンサーは断線と同じ。 する V2=2×1+4×1=6V は - S, Szを同時に開いて十分時間がたつと, Ri, R2, R3 を流れる電 流は0となるので, Ci と C2に加わる電圧は同じになる※C←。これ をVとすると, 電荷が保存されるから C.V:+C2V2=(Ci+C)V 4×10-6×10+4×10-6×6=(4×10-6+4×10-6)V よって V=8V (5) S1, S2 を開く前に C., C2に蓄えられていたエネルギーWは R」 R2 てい フの I 2式 w-cv+Gw 合※ C 4μF (3)「P 十分時間がたった後に, C1, C2に蓄えられてい るエネルギー W' は Qi ラフ Q2 の組 消費 (4) 問 W' 4μF Ri. Rs で発生する熱量は, W-W'※D←であり, Ri, Ra は直列に接続され ているから, 発熱量の比は抵抗の比となる※E←。 ゆえに R」での発熱量は 一※D 減少したエネルギー が、2つの抵抗R」 と Ra で消 費される。 であ R (W-W)x- Ri+R。 の電 -(cm-a-(ccr) -(×4x10+×4x)-(伝×4×8+×x8 R」 ;X 介※E 抵抗での消費電力P は P=IV=RI? Ri+R。 (a) で 直列のときは電流Iが共通な ので,発熱量は抵抗に比例す 2 の =4μJ=4×106J 2+6 る。

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