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物理 高校生

(4)の(g)が分かりません(黄色マーカー部分)。解答解説(写真3枚目)の部分で、なぜMの水平方向の速さ0、mの水平方向の速さvになるのか分かりません。

283 支点の動く振り子の運動 図1のように, レールの上を水平に移動できる質量 M の台車に質 L 台車M m S ・釘・ ABS O レール mの小球が長さLの軽い糸でつるされており, 鉛直下向きに重力がはたらいている。 重力加速度 の大きさをgとする。糸は伸び縮みせず,また, 台 車とレールの摩擦は無視できるものとする。台車 重心は支点Sにあるものとする。 はじめに,台 車と小球は静止しており,糸は図1のように大き さの無視できる固定された釘によりレールを含む鉛直面内で曲げられている。このと 糸は台車の支点Sから釘までは鉛直で, 釘から小球までは鉛直に対して角度と なっている。支点S から釘までの距離を1Lとする。 図 1 次の(1)~(5)の ( )に適する式を入れよ。 ただし, (a) (b)はM,m,L,g,δの中 から,(c)~(g), (j)は M,m, L, g, vの中から, (h), (i)は M,m, L,g,v, 0 の中 から必要なものを用いて表せ。 また, v は (a)で求めた小球の速さを表すものとする。 (1) 小球を静かに放すと, 小球は右側に動き始め, 小球が最下点に達したのち, 台車 も動き出した。 小球が最下点に達した直後の小球の速さは( a ),糸の張力の大 きさは(b)である。 (2) その後、 図2のように小球は最下点からさらに 台車 M 右側に振れ、 鉛直からの振れ角0 が最大となった。 レール このときの台車の速さはc) 振れ角の余弦 cosは(d)である。 Jo その後、小球の振れ角は減少し,再び小球が最 下点に達した。このときの台車の速さは(e), 小球の速さは(f)である。 (4) その後,糸は再び釘に触れることなく,台車と om 図2 小球は運動を続けた。 このときの台車と小球からなる物体系の重心の水平方向の速 ヒント 282(2) 物体系には外力ははたらかないので, 2物体の重心は一定の速度で動く。 (7)2物体の重心が等速度運動をすることと, 小球が台に対して単振動をすることを利用

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数学 高校生

(2)で、角ABCを求めるのに、何故tanABC=10/25がだめか教えてほしいです

〔2〕 易 <三角比の図形への応用> (1) はしご車が障害物に関係なくビルに近づくことができる のであれば、はしごの角度 (はしごと水平面のなす角の大 きさ)が75°のとき, はしごの先端Aの到達点は最高になる。 右図のようにxをおくと x sin 75°= = 35 よって 35 宿 x=35sin75°=35×0.9659=33.8065 2 75° B はしごの支点Bは地面から2mの高さにあるので 33.8065+2=35.8065 小数第1位を四捨五入すると、はしごの先端Aの最高到達点の高さは、地面から 36 mである。 →サシ (2) (i) 直角三角形ABQ において 35 C10. A,P 24 4 tan∠ABQ= = = 1.33.. 18 3 であるから, 三角比の表より, ∠ABQ=53° と読み 取れる。 次に、三平方の定理より 7 直角三角形で25 24 ないてX? 70 食 AB=√182+242 =6√32+42=6×5=30 よって、 △ABCにおいて, 余弦定理より △ B 5555 Cos∠ABC= 252+302-102 20 19 18 Q 2.25.30 = 0.95 20 であるから、三角比の表より ∠ABC 18°と読み取れる。 なぜtan∠ABC=25 したがって、はしごを点Cで屈折させ、はしごの先端Aが点Pに一致したとすると, (5) QBCの大きさは53 18°=71°で、 およそ71°になる。 (i) QBCが71° のときにはしごの先端Aを点 Pに一致させることができ = 3.4 →ス ではXか ---- 10.

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物理 高校生

再🆙です。 人が棒から受ける垂直抗力と、その反作用が書き込まれていないのはどうしてですか?相殺されるのですか?よろしくお願いします

Sm 合力が 浮力 出題パターン 11/22 8 力のモーメント (すべる条件) なめらかで鉛直な壁の前方6mのところから、 長さ10m 質量 M 〔kg〕 の一様なはしごが壁に 立てかけられてある。重力加速度の大きさを壁 〔m/s2〕 とし,床とはしごとの間の静止摩擦係数 A のしくみ 向きの いで、 をμ = 11とする。 いま、このはしごを質量 5M (kg) の人が登り 始めた。この人はどこまで登りうるか。 B 床 解答のポイント! 力のつりあいの式の数) < (未知数の数) のとき, 未知数を求めるために力の モーメントのつりあいの式も必要になる。 棒の重心は、棒の中央である。 解法 ずらす 図2-16のように, 人が下端から 〔m〕 ま A で登ったとき, はしごの下端がすべる直前と NA N' x なり,摩擦力が最大静止摩擦力μN=1/23N になったと考える。 力のつりあいの式より, 5Mg x : N' = N 8 Mg y: N = Mg + 5Mg 立の方 ここで,未知数の数はN,N', lの3つ に対し, 式の数は2つしかない。 4 ずらす よって、力のモーメントのつりあいの式の 12- 0 立て方3ステップに入る。た 2N B 5Mg Mg5 STEP1 支点は力の集中するB点。 図2-16 STEP2 力の作用線に「うで」を下ろす。 M STEP3 力のモーメントのつりあいの式より, 各力をうでの位置までずら して,

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物理 高校生

物理力のモーメント F2cosθが力のモーメントの回転に無関係なのは何故ですか??

1 32 右ページ上図のような質量m の一様な長方形の板にFF2 の力がは 考えます。 このとき、ちょうど床からの抗力は0になっているとします。 点を中心とする左回りのモーメントを求めましょう。 この問題では力がいろいろな方向に向きすぎているので, 鉛直方向と水平方向に分けましょう。 力がはたらく こうすると,回転に関係する力はFicose, Fisin0, F,sine, mgの 4つを考えればよいとわかりますね。 たときの左 のぞ 考えましょう。 それでは, 0を支点として,どちら向きに回そうとしている力なのかを考えましょう。 Fcoseは右回り, Fsin0は右回り, mgは左回り, F2 sin 0は右回り というのがわかりますね。 えると そして次は「力を分解する」か 「力を移動する」 かのどちらかを考えるのですが、 最初に力を垂直に分けてかき直したのですから、また分解するのはおかしいですね。 そこで「力を移動する」 方法で求めてみましょう。 左回りのモーメントを正とすると mg・2b-Ficos ・a-F1sin0 b-F2sinθ・4b 入り組んだ問題でもモーメントを求められましたね。 一般に、力が入り組んでいるときは、 まず垂直な2方向に分解してからモーメン トを考えると解きやすくなります。 また,モーメントに関して苦手意識のある人は ・棒の問題のときは力を分解して、うでの長さはそのままで掛ける ・板の問題のときは力を移動して,カに垂直なうでの長さを掛ける というように剛体別に解法を分けると解きやすいかもしれません。 これらのコツも覚えておくといいでしょう。

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数学 高校生

教えて欲しいです

12) の中 ま の 題 49 以下の問題を解答するにあたっては,必要に応じて 巻末の三角比の表を用いてもよい。 図1のはしご車を考える。 はしごの先端を A, は しごの支点をBとするとAB=35m で, はしごの支 点Bは地面から2mの高さにある。 また, はしごの 角度は75°まで大きくすることができる。 93 (1分8点) この先 はしごの支点 iA B はしごの角度 2m 図1 (2) 図1のはしごは, 図2のように, 点Cで, ACが鉛直方向になるまで下向き (1) はしごの先端 A の最高到達点の高さは, 地面からアイ mである。 に屈折させることができる。 AC の長さは10mである。 図3のように, あるビルにおいて, 地面から26mの高さにある位置を点P とする。 障害物のフェンスや木があるため, はしご車をBQの長さが18mと なる場所にとめる。 ここで,点Qは,点Pの真下で,点Bと同じ高さにある 位置である。 A B A 図2 A POOO 000 000 000 000 B 000 図3 4 1 (i) はしごを点Cで屈折させ,はしごの先端 A が点Pに一致したとすると, ∠QBC の大きさはおよそ ウ ウ になる。 については,最も適当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 (0 53 ①56 ② 59 (3) 63 ④ 67 ⑤ 71 ⑥ 75 (はしご車に最も近い障害物はフェンスで,フェンスの高さは7m以上あり, 障害物の中で最も高いものとする。 フェンスは地面に垂直で2点 B, Q の間 にあり,フェンスとBQ との交点から点Bまでの距離は6mである。 このとき,次の①~⑥のフェンスの高さのうち, 図3のように,はしごが フェンスに当たらずに, はしごの先端Aを点Pに一致させることができる 最大のものは, エ である。 エ の解答群 ⑩ 7m ① 10m② 13m (3) 16m④ 19m ⑤ 22m ⑥ 25m

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数学 高校生

教えて欲しいです

12歳) 耳の中 含ま 0の 49 以下の問題を解答するにあたっては,必要に応じて 巻末の三角比の表を用いてもよい。 図1のはしご車を考える。 はしごの先端を A, は しごの支点をBとすると AB=35m で, はしごの支 「点Bは地面から2mの高さにある。 また, はしごの 角度は75°まで大きくすることができる。 93 (1分1点) A この先・ はしごの支点 B はしごの角度 2m 図1 (1) はしごの先端 A の最高到達点の高さは,地面からアイ mである。 (2) 図1のはしごは,図2のように, 点Cで, AC が鉛直方向になるまで下向き に屈折させることができる。 AC の長さは10mである。 図3のように, あるビルにおいて, 地面から26mの高さにある位置を点P とする。 障害物のフェンスや木があるため, はしご車をBQ の長さが18mと なる場所にとめる。 ここで,点Qは,点Pの真下で, 点Bと同じ高さにある 位置である。 B A 図2 C POOO 000 000 000 000 図3 (i) はしごを点Cで屈折させ,はしごの先端Aが点Pに一致したとすると, ∠QBC の大きさはおよそ ウになる。 ウ については,最も適当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 ⑩ 53 ①56 ② 59 ③ 63 ④ 67 ⑤ 71 6 75 (はしご車に最も近い障害物はフェンスで,フェンスの高さは7m以上あり, 障害物の中で最も高いものとする。 フェンスは地面に垂直で2点 B, Q の間 にあり,フェンスとBQ との交点から点Bまでの距離は6mである。 このとき,次の①~⑥のフェンスの高さのうち, 図3のように、はしごが フェンスに当たらずに, はしごの先端Aを点Pに一致させることができる 最大のものは, エ である。 I の解答群 ⑩7m ① 10m ② 13m ③ 16m ④ 19m ⑤ 22m 25m

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