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物理 高校生

なぜ、約分をするのか教えていただきたいです

立x P.20 4 落体の運動 類題 9 自由落下 (p.22) ビルの屋上で小球から静かに手をはなした。 手をはなしてから 2.0s後に 小球は地表に達した。ただし、空気抵抗は無視できるものとし,重力加速度 の大きさを9.8m/s² とする。 (1) 地表に達したときの小球の速さを求めよ。 (2) 地表からビルの屋上までの高さを求めよ。 解答 (1) 20m/s (2)20m 自由落下の基本プロセス プロセス 0 鉛直下向き を正とする y (m) リード文check ①大きさが無視できる球。 ただし、質量はあるとする ・初速度を与えなかった。 v = 0 Process v=0m/s Ov (m/s) V プロセス 1 プロセス 2 プロセス 3 解説 #42 Små.88 1) プロセス 正の向きを定め, 文字式で表す 鉛直下向きを正とし, t = 2.0s 後における速度 を 〔m/s] とする。 プロセス 2 自由落下の式を適用する 自由落下の式 「v=gt」より v=gti プロセス 3 数値を代入する ひ=9.8×2.0 20 d=19.6[m/s] 答 20 m/sA 速さなので 向きはかかない 屋上 正の向きを定め、文字式で表す 自由落下の式を適用する 数値を代入する 2 (2) 1 = 2.0s後における変位をy 〔m〕 Kata 自由落下の式「y=1/29t2」より 3 地表 y₁ = Vi gt₁² 2 =1/12×9.8×2.0)2 20 = 19.6 (m) の大 求める 答 20m

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物理 高校生

一番がわかりません。どうして、手の真下に落ちるのでしょうか。

O 10 里力加速度の大きさ9.8m/s" する。 Process ■ 一定の速度で動いている電車の中で、手にもったボールを静かに落とすと, ボールは 手の真下に落ちるか, またはずれた位置に落ちるか。 2 なめらかな水平面上にある質量 5.0kgの物体が、右向きに20Nの力を受けたとき, 生 じる加速度を求めよ。 3 なめらかな水平面上にある物体に, 水平方向に 5.0Nの力を加えると, 物体は2.0 m/s2 の加速度で運動した。 物体の質量はいくらか。 4 質量, 長さ, 時間の次元は,それぞれ [M], [L], [T] と表される。 力の次元を求めよ。 5 粗い水平面上に置かれた物体に, 水平方向に10Nの力を加えても物体は静止したま まであった。このとき, 物体が受けている静止摩擦力の大きさを求めよ。 6 粗い水平面上に重さ 8.0N の物体がある。 物体と面との間の静止摩擦係数が0.60 の とき,水平方向に加える力を何Nよりも大きくすると, 物体は動き出すか。 ■ 質量 5.0kgの物体が粗い水平面上を運動している。 物体と面との間の動摩擦係数が 0.40 のとき, 物体が受けている動摩擦力の大きさを求めよ。 また, 物体の速さが2倍に なったときの動摩擦力の大きさを求めよ。 ⑧ 形状と大きさが同じで,質量だけが異なる2つの物体が,空気抵抗を受けて落下して いる。終端速度は、質量の大きい物体と小さい物体のどちらが大きいか。物理 Ans. 3 2.5kg 4 [MLT-2] 5 10N 6 4.8N ■ 手の真下に落ちる 2 右向きに 4.0m/s2 7 20N, 20N 8 質量の大きい物体

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物理 高校生

(2)の所で解説のa=M+m/mgまでは分かるのですが①を代入する所が分からないので教えて欲しいです🙇‍♂️

例題22 2物体の運動方程式 図のように、なめらかで水平な面上に質量 Mの物体 Aがある。物体Aに軽い糸をつけ, 水平な 面の端に固定した軽い滑車に通し、糸の端に質量 mの物体Bをつるす。重力加速度の大きさをg とする。 /1)多が物体Bを引く力の大きさを T, 物体Bの加速度の大きさをaと して、A, Bそれぞれについて運動方程式をたてよ。 A. M 1 (2) T, aはそれぞれいくらか。 B m 解答 リード文check (1) A:Ma = T, B:ma = mg-T 0一軽い糸の張力カの大きさはどこでも同じ 2一物体 AとBは1本の糸でつながっているので. 物体 Aの Mm m (2) T= M+m 9, a= M+m 加速度の大きさもa 運動方程式のたて方の基本プロセス Process プロセス 0 プロセス 1 着目する物体を決め, その物体が受ける力を すべて力の矢印で図示する プロセス 2 軸を設定し, 正の向きを定める 垂直抗力N A →a (AとBは連動して動くので, 連動して動く 向きに軸を設定する) 重力 Mg B mg ではない! 重力 mg プロセス 3 力をx軸方向, y軸方向に分解し, x軸方向ではma=F y軸方向では 力のつりあいの式 をたてる 解説 1物体 Aが受ける力は, 張力 T, 垂直抗力 N, 重力 Mg の3つ。物体Bが受ける力は,張力 T, 重力 mg の2つ。 2物体Aについては水平方向に×軸(右向き 正)をとる。物体Bについては鉛直方向に× 軸(下向き正)をとる。 3 A, Bそれぞれについて, x 軸方向で運動方 程式をたてる。 A:Ma = T 答 B:ma = mg-T m (2) 0+2より AとBを“1つの物体" とみたときの運動万程式 と考えられる (M+m)a= mg9. m よって a= M+m 上式を0へ代入して Mm T= M+m Nと Mgは A:Ma= T+0+0 合力 -①×軸方向の 成分がそれ Mm 9, a= M+m m 答T= 6- M+m° w ぞれ0 B:ma = mmg-T ww 合力 Anちゃ対む 「物体の運動

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物理 高校生

【v-tグラフ】 向きを答える時に1枚目の方では左向きを-と示していますが2枚目では右向き、とそのまま書かれていて問題によって変わるものなのか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

x-tグラフの基本プロセス Process プロセス 1 文字式で表す プロセス 2 グラフから数値を読みとって代入 プロセス 0 X = 4.0、位置座標x (m) プロセス 3 答えは[数値)× [位]で表す 数直線上の向きに+やーで表す -X5= 4.0 4.0° デッスマイナス X3= 2.0 2.0 X4= 0 - 時刻t(s) X2= 2,0 2.0 4.0 6.0 8.0 t5 M MM MM ち= 0 t2 t3 ta 解説 (3) 1 求める平均の速度を西[m/s] とする。 プロセス 1 文字式で表す X5- X4 求める平均の速度を [m/s] とする。 (1)と同様に D3= ts-t。 Ax - X2-X1 D= At tな-ち 4.0-0 2 8.0-6.0 プロセス 2 グラフから数値を読みとって代入 =2.0 [m/s] 2.0-4.0 2.0-0 V= 3 答 +2.0m/s = -1.0 [m/s] (4) 答 プロセス 3 答えは [数値] × [単位] で表す 速度[m/s) |ひーtグラフ ーは, 速度の向きが正の向き 2.0 答 -1.0m/s と逆であることを示している 1.0+ (2)1 求める平均の速度を返 [m/s] とする。 時刻 8.0 t (s) 2.0 4.0 6.0 (1)と同様に ひ2= 0 -1.0 X3- X2 ts-te -2.0+ 移動距離の 2.0-2.0 4.0-2.0 2 (5) 求める道のりをs[m] とする。 総和が道のリ =0 [m/s] |x2-x|+|x3-xa|+|x4-xal+|xs-xil =|2.0-4.0|+|2.0-2.0|+|0-2.0|+|4.0-01 =2.0+0+2.0+4.0 =8.0 [m] S= 3 答 0m/s 傾きが0なら速度も0 答 8.0m 片道4.0mの距離を往復した

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物理 高校生

4ばんおしえてください

動をしている観測者から質 F 重力 重力 量mの物体を見たとき, 物体には,本来の カFのほかに, 慣性力 -māがはたらく ように見える。非慣性系を基準にしたとき の物体の加速度を α'とすると,非慣性系で で運動している。 の運動方程式は, の遠心力 観測者が物体とともに円運動をす るときの慣性力。半径r[m], 角速度の [rad/s]で, 物体とともに等速円運動をす る観測者の立場(非慣性系)を基準にすると, 物体には,回転軸から遠ざかる向きに遠心 力がはたらく。遠心力の大きさ F'[N]は, 慣性系(地上)から見 ると、物体は加速度 非慣性系(車内)から 見ると,物体は静止 している。 ことき。 ma'=DF+(-ma) /20 遠心力 A 弾性力 弾性力 回転 回転 時刻い 地上から見ると, 弾 性力を向心力として 円運動をしている。 台上から見ると,弾 性力と遠心力がつり あって静止している。 F'=mro'=m- ひ? …0 フ=1 プロセス次の各間に答えよ。 -10- Process 直角は何rad か。また, 60° は何rad か。 2 物体が一定の速さで円運動をしている。このとき, 物体の速度と加速度はそれぞれど の向きであるか。また, 物体が受けている力の合力はどの向きか。 振り子が最下点を通るとき,糸の張力の大きさとおもりが受ける重カの大きさは, ど ちらが大きいか, または等しいか。 4 質量1.0kgの物体が, 半径1.0mの円周上を 6.0s間に3.0回転の割合で等速円運動を している。周期, 速さ, 角速度, 向心力の大きさをそれぞれ求めよ。 5 速度 72km/h の車が, プレーキをかけて 10s後に止まった。この間の運動を等加速度 直線運動として,車内にいる質量50kgの人が受ける慣性力の大きさを求めよ。 6 小型車が速さ 36km/hで, 半径 20mのカーブを曲がっている。小型車に乗っている 質量 50kg の人も同じ運動をしているとして, 人が受けている遠心力の大きさを求めよ。 Ans. 3 2 速度:円の接線の向き, 加速度:円の中心の向き,合力:円の中心の向き 6 2.5×10°N -rad, π rad 5 1.0×10°N 4 2.0s, 3.1m/s, 3.1rad/s, 9.9N 3張力の方が大きい

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