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物理 大学生・専門学校生・社会人

物理のエッセンスp.44-45のEX3で、床に摩擦がある時と無いときでBが床から受ける動摩擦力が変化するのがよく分かりません。 詳しく教えていただきたいです。

IV 運動の法則 45 F 図AはBから動摩擦力 μmg を左向きに受 m ○m けるので 糸 A man=ー Lmg . aA=ーPg 仮りの姿 動摩擦力 M 一方,Bはその反作用を右向きに受けるので 4mg ) M mO B Map=4mg * ap=Lmg M ●M 動摩擦力の反作用 e Bの式を(m+M)ag= で始める人が非常に多い。Aが乗っていて重いと いう意識からなのだろうが, 運動方程式の質量の項は “注目物体の質量 だった! Bに注目しているからそれは Mなんだ。 Bに対するAの相対加速度αは α=an-ap=-m+M B上で止まるのは相対速度が0になるときだから のm F M M M F m 箱 Mg 44 上の図(b)および(d)で, m と面との間に摩擦があり,動摩擦係数をμとした ときの加速度aを求めよ。 Mu。 0= o+at より t= (m+M)μg Mv。 2(m+M)ug G相対加速度 を活用したい また, 0°-v%=2αl より 1=- 45* 質量 mのAとつり合わせるためにはBの質量 M。はいくらにすればよいか。 次に, Bの質量を M としたところ, Bが下がった。Aの加速度aおよび 糸Bの張力Sを求めよ。 2つの滑車は軽いものとす 定滑車 糸B ここで, oは相対初速度(3Dvo-0) として用いている。なお, AがB上で止 まった後は動摩擦力はなくなり, 2つは一体となって, ひo+aat=0+apt=_" の速さで床上をすべる。 -Vo 糸。 m+M 動滑車 る。 -糸Y ■B Miss 1= vot +ante としてはダメ。 Q^はB上での動きでなく床に対する動き を表しているからだ。運動方程式の加速度は地面に対するものだった! m 製トク Aの動きと比べると動滑車の動きは半分。 Sよっと一言 床に摩擦(動摩擦係数μ)があると, Bが床から受ける動摩擦力は いくらになるか分かるかな? μMg ? それともμ(M+m)g? この場合はμ(M+m)gが正しい。頭がこんがらがりそうだね。 動 摩擦力 μN は床からの垂直抗力Nで決まり, 上下方向では力のつり 合いが成りたち, N=(M+m)gとなるからなんだ。 床は2物体分 の重さを支えなければならない。一考えてみれば当然のことだね。 つまり, Aに比べてBは動く距離, 速さ, 加速度すべてが半分になる。 46* 質量 MのAに質量 m, 長さ1のロープを取り付 け,なめらかな床上をFの力で引っぱる。付け根か らx離れた位置でのロープの張力 Tを求めよ。 M X、 m F A utugS さあ,運動方程式も最終段階だ。次のケースで実力を試してみよう。 Q&A EX3 滑らかな床上に置かれた質量 Mの板B がある。質量 m の小物体 Aが速さ で飛 び乗り,Bの上を滑った。 それぞれの物体 Q この場合 Aは動摩擦力を左向きに受けるのは直感的に分かります。でも, 一般に,動いている板から受ける動摩擦の向きはどのように決めるのですか。 A 速度の向きと逆というのは固定面のときのこと。板が動いているときは, 板 に対する動き(相対速度)と逆向きと判断する。 もし, 相対速度が0なら静止摩 擦の話になる。動摩擦か静止摩擦かは, 地面に対する動きでなく, 接触面が滑 り合うかどうかで分かれるんだ。 m A の加速度を求めよ。また, AがBに対して 止まるまでの時間さとB上で滑る距離!を 求めよ。A, B間の動摩擦係数をμとする。 B M

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数学 大学生・専門学校生・社会人

後1週間後に受験を控えているのですが志望校の過去問の答えが公表されてなくて困ってます。赤本も出てないです。なのでできれば解答解説、せめて解答だけでも教えて下さい。お願いします。

[III] 1辺が1の正三角形 ABCにおいて, 辺BC, CA, AB 上にそれぞれ点D, E, Fをとる。 ここで, BD = p, CE = q, AF =rとし, 0<p<1, 0 <q<1,0<r<1とする。また,直線 (8) (1) 中文本ー AD と直線 BE の交点をGとし, ADEF の面積をSs とする。 e o ene 1 u ovitni 次の問いに答えよ。 [I]次の問いに答えよ。 (1) ACDE の面積を p, qを用いて表せ、また, Sをp, g, r を用いて表せ。 deiddus d Baal t (1) 0SSで, y= sin? ェ+6sin z cos.z +7cos"zの最大値と最小値を求めよ。 (2) CG をp, q, CA, TH を用いて表せ、 (2) 点Pがェ軸上の原点にある. コインを投げて, 表が出たらPをェ軸上, 正の方向に1だけ (3) 直線 CF が点Gを通るときのァをP, qを用いて表せ。 移動させ,裏が出たらPを負の方向に1だけ移動させる。コインを8回投げるときに, 8回 とする。点Gが線分 CF上を動くとき, Sの最大値とそのときのpの値を求めよ。 (4) r= ad m 1 目でPがはじめて原点に戻ってくる確率を求めよ。 () r=と とする。点Gが線分 CF上を動くとき, Sの最大値とそのときのpの値を求めよ。 do (3) 整式 P(z) を-4-2で割ると余りがェー1,z?-2a-3で割ると余りが3z+1,?-1で ed ha otdimi dd ce ow 割ると余りがェー7である. P(z) をポー6z?+11z-6で割ったときの余りを求めよ。 O (4) a」 = 1, an+1 = abe Jedl volud liotmi1go ofqpg smo an によって定められる数列{am} がある.このとき, {an}の一般項を he bnd b) 4a, +5 vel evd noenon don 求めよ。 0geigtabmatm o 6 m shi sigmyO nnio adT (5) 不等式 2"<9637 < 20+1 をみたす整数nを求めよ, ただし, 必要であればlog1o2 =D 0.3010, de mO n blo a b log1o3 = 0.4771を利用せよ。 o o smd o o agnig エ+1 o gdhos lbaoh o d d dnodeab amn o 20d anichb bomd p [II」 4,6を正の定数とする。f(z) = al+ 1|+b -1」 とし, S(z) = - とおく 1 dO bom bi Tashi Jao d dip boboano als anwamduc) n0 次の問いに答えよ。 (1) a=1,6=2の場合,関数y= S(z) のグラフを描け. n dto u TO 20m TO (2) 0<a<bの場合, 関数y =D f(z)の最小値を求めよ,d aag t o 1-4 S0 (3) a= 1,6=2の場合,-2<z< -1において, S(z) をェの整式で表せ。 (4) 関数y=S(z)が偶関数であるための a,bの満たすべき条件を求めよ。 (5) 0<a<bの場合,関数y= S(a) の最小値を求めよ. bh got o o sl gndhai anew yad) ro dw m0 d do ow w

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工学 大学生・専門学校生・社会人

どなたかこちらの問題の答えを解説してもらえないでしょうか?

B2-1~B2-2 の2間のうちから1問を選んで解答しなさい. (配点10点) B2-1 次の文中の空欄に当てはまる最も適切な答えを候補群から選びなさい。 風船は天然ゴム (イソプレン) で作られており, 膨らませた後で縮んでいく過程は気体の膜透 過現象とみなせる. 実際に, 空気と水素にて同じ大きさに膨らませて一晩置いたところ, 空気を つめた風船はほとんど大きさを変えなかったのに対して水素の方は半分ほどの大きさに縮んだ。 この結果に対する理由について, 以下のような説明をすることができる。 気体分離膜中の着目分子の移動速度 Q/A[mol*m?*sりは, 拡散係数 D, 膜厚 tm 膜中の供給側 (風船内)の濃度を CH, 透過側 (大気) の濃度を Cとすると, 次式で表すことができる。 2-D(C-C) A t ここで膜中の濃度 CH, CLは測定するのは困難であるため, 着目成分の気相中の分圧 pと膜中の濃 度Cとの間に一定の平衡関係を適用して濃度を気相分圧 p で書き表すことにする. その関係式と して、 型の式を適用すれば、 a C=S*p と表される。ここで, Sは b に関係する係数である. 着目成分の供給側の分圧を pa, 透過側 の分圧を pとして, 上式を式(1)に代入すると着目成分の膜透過速度は次式で表される。 2- A c(d]-e) C P 式(3)において, 膜厚は同じとみなすと, 残りのバラメータの大小によって風船の収縮速度が決 まる。つまり,冒頭で述べた空気に比して水素の風船が早く縮んだのは, 水素の透過が大きかっ たためと理解できる. その 1番の理由は 内外で|g|ためにそれが小さい. 2番目の理由は,分子の大きさや質量に依存する 素の方が大きいことである.なお, 炭素数4以上の有機ガス (例えばブタン)になると i は小 さくなるものの, それ以上にj_が大きくなるために水素よりも早く縮むことが知られている。 f が大きいためであり,空気の風船の場合は組成が h が水 [候補群] 0 Heury (2) Langmuir (2)飽和度 a (3) Freundlich (4) Raoult (5) Fick b (1)揮発度 (3)溶解度 (4)分散度 (5) 自由度 S D D C DS Dt。 Stm S DS 「m d (3) Pu PL (2) PL (4) PHS (5) pLS (1) pH (2) pL (3) PL PH (4) PHS (5) pLS (1) pL (2) pu- PL (3) PH (4) 2 (5) D S (6) S (8) 同じである (9) 差が小さい (10)差が大きい

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