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物理 高校生

(3)についてです。 「直方体は滑る前に倒れる」とありますが、どうしてそうだと分かりますか? また、直方体が滑らないための条件では静止摩擦力が張力T以上(等号もOK)ですが、なぜ「滑る前に倒れる」となると等号は含まれないのでしょうか? 御回答よろしくお願い致します。

発展例題 剛体のつりあい 発展問題 143 粗い床上 図の点A す。 点A 重さ W, 高さα, 幅6の直方体が置かれている。 b A 直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表 T はじめ直立 て点Bを 水平右向きに大きさTの張力で引いた。 をとりつけ, Tを徐々に大きくすると,やが に静止していたが, a B 次の各問に答えよ。 として倒れた。 (1) 直方 直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は, 点Bから 止しているとき, 左向きにいくらの距離にあるか。 a, b, T, W を用いて表せ。 (2) 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 -b- A (3) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは,いくらより大きくなければならないか。 指針 垂直抗力の作用点は, T=0のとき に重力の作用線上にある。 Tを大きくすると,作 用点は徐々に右側にずれていき、やがて底面から 外れたとき, 直方体は点Bを回転軸として倒れる。 解説 b T - 2 W a 式①を② に代入して、 x= (1) 垂直抗力をN. 点 Bからその作用点まで の距離をx, 静止摩擦 力をFとすると, 直方 体にはたらく力は図の ようになる。 鉛直方向 の力のつりあいから, T NA (2) Tを大きくすると, 垂直抗力の作用点は右 側にずれる。 (1)のxが0になるときの張力を T, とすると, 張力がこれよりも大きくなると b T₁ 倒れるので, 0=1/27 ・a T₁=- ・W W 2a b (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい から, F=T...③ F B F≤μN 静止摩擦力Fは最大摩擦力μN以下であるの で, W b N=W ... ① 2 式① ③をそれぞれ代入すると, 直方体がすべ らないためには, T≤μW 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか 5, WT ・Ta-Nx=0 ・・・② これからTがμW をこえると直方体はすべ り始める。 直方体はすべる前に倒れるので、 T,<μW b 2a b. -W<μW ">. 2a

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物理 高校生

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~

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理科 中学生

塾の宿題で答え合ってるかどうかを確認したいので、解説も含めて答えてくださると嬉しいです! (2月21日土曜日までに答えてくださるとありがたいです🙇)

第3回 さんと悠斗さんは、ヒトのからだのつくりと反応に興味をもち、 同じクラスの生徒と一緒に、次の① の手順で実験を行った。図は、実験の様子を表したものである。 あとの問いに答えなさい。 【実験】 ①クラスの10人が輪になって手をつないだ。 陽菜さんは、 左手にストップウォッチを持ち、ストップウォッチをスタ ートさせると同時に、右手で悠斗さんの手をにぎった。 ②手をにぎられた悠斗さんは次の人の手をにぎり, 次の人 も同様に次々に手をにぎっていった。最後の人は自分の左 手がにぎられたら、陽菜さんの左の手首をにぎった。 図 陽菜さんの左手 を拡大した図 ③ ストップウォッチを持った陽菜さんは、自分の手首がに ぎられたら、ストップウォッチを止め、かかった時間を記 録した。 ストップウォッチ ③①~③をくり返した。 表は実験結果を表している。5回の実験結果より, 1人あたりにかかった時間を求めなさい。 表 回数 1 2 3 4 5 かかった 時間 〔秒〕 2.75 2.73 2.65 2.71 2.66 第2次は,陽菜さんと悠斗さんの実験後の対話である。 あとの問いに答えなさい。 陽菜 : インターネットで調べると,ヒトの神経細胞において,信号が神経を伝わる速さは秒速100 mにもおよぶとされている。10人で手をつないでも100mにはならないから、秒速100m で伝わると、10人で1秒もかからないはずなのに, 実験結果は2秒以上の時間がかかって いるね。 悠斗 : なぜだろう。 信号の伝わり方について整理してみようか。 皮膚などの a 器官で受けと られた外界からの刺激は、 電気的な信号として 脳やせきずいからなる b 神経に伝えられる。 b a 神経に伝えられる。 信号はそのあと, |神経は、伝えられた信号に応じて, どのように反応するかを運動神経を通して筋肉などの運動器官に命令する。 菜 実験での反応は意識して起こる反応で、 信号が脳に伝わっているよね。 だから, b 神 経である脳について, よく考えてみるべきかもしれないね。 脳には, 2000億個以上の神経 細胞があり, ネットワークをつくっているらしいよ。 悠斗: そうか。 意識して起こる反応は、信号が、脳にあるたくさんの神経細胞のネットワークを伝 わるから、時間がかかるのだろうね。 陽菜 : それに対して, 熱いものにさわってしまったとき、とっさに手を引っこめるような, 意識と は無関係に起こる反応は、信号が C ので、時間がかからないのだね。 a bにあてはまる語を,それぞれ書きなさい。 C にあてはまる言葉を書きなさい。

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