（３）あたりからわからないので教えてください🙇

[I] 図1のように質量m, 半径αの球を水平な床の上に静止させておき、 球の中心を通る鉛直面 内で床から高さんの点に撃力P (力積) を水平に加える。 最初, 球は反時計回りに回転し滑り ながらxだけ進み (このとき球は常に床と接しているものとする), その後時計回りに回転し 転がり始める。 球と床の動摩擦係数をμ, 重力加速度をg, 角速度をw, 時間をt, 球の慣性モ ーメントを1=1/23ma2とし、空気抵抗は無視する。 以下の問いに答えよ。 (1) 撃力Pを与えた直後の球の重心の水平方向の初速度を求めよ。 (2) 撃力Pを与えた直後の球の回転方向の初角速度を求めよ。 (3) 球が滑りながら運動する間の並進運動の方程式を求めよ。 (4) 球が滑りながら運動する間の回転運動の方程式を求めよ。 (5)高さん=123のとき,球が滑りながら運動する時間を求めよ。 (6)高さん=2のとき,球が滑りながら運動する距離xを求めよ。 (7)撃力Pを与えた直後から球が滑らずに転がり始めるようにするには, 撃力Pの高さんをどの ように設定すればよいか答えよ。 h m a E x

偶力が並進運動をしないで回転運動だけをするのはわかりますが、｢並行で逆向きの2力｣ 「並行で同じ向きの2力」は、並行運動も回転運動もするってことで合ってますか？それとも、並行運動だけで着るんですか？

2 剛体にはたらく力の合力と重心 本棚が,上の段だけに本を入れると倒れやすくなるのはなぜだろうか。この節では、 剛体にはたらく力の合力と重心の求め方や、 剛体の傾きと転倒について理解しよう。 A 剛体にはたらく力の合力 質点にはたらく複数の力の合 力を考えたように、1つの剛体 に複数の力がはたらく場合も、 並進運動や回転運動に対する効 果が同じとなるような1つの力 として,合力を考えることがで きる。 ●平行でない2力の合力 F1, 君が平行でない場合,これら の2力をそれぞれの作用線の交 点まで移動して,平行四辺形の 法則によって合成すると,合力 が得られる(図25)。 ②平行で同じ向きの力の合力 図26のように,下が平 行で同じ向きの場合の合力ア を考える。 F2 F 合力 F2 図25 平行でない2力の合成 A ーム Fi 0 (大きさF) 7 の 10 (大きさはFi+F2) B F2 (大きさ 2 ) 図 26 平行で同じ向きの2力の合力 点0のまわりの力のモーメントの和について Fi.h-F212=0 であるから,点は, h:l2=F2: F1 となる位 置にある。 (大きさはF-F2) (大きさF2) 2力とつりあう力を声とする と,合力の大きさは,声の 大きさと同じF1 + F2, 向きは 逆向きで, 同一作用線上にある。 また,同図より, 合力の作 用線は, 線分ABを力の大きさ A B (大きさFi) 合力 の逆比 F2: F1 に内分する。 図 27 平行で逆向きの2力の合力 点 0 のまわりの力のモーメントの和について 3 −F₁· h₁ + F2·l₂ =0 であるから,点は,L:L=F2:F, となる位 置にある。

この問題の(4)が分かりません。 どなたか解き方を教えていただけると嬉しいです。

〔I〕 カたとたが作用する 2次元xy平面上の浮遊剛体を考える。 図1のように剛体に固定される座 標系(剛体座標系)をx-yとおき,たとたの作用方向がx軸となす角度をそれぞれα1, αzと する。また、たとたに沿う直線と重心との距離をB1, β2 とする。 慣性座標系x-yにおける剛体の重心位置を(X,Y)とし、慣性座標系x-yからの剛体座標系 xby の回転角度を8 (反時計回りを正) とおくとき、以下の問いに答えよ。 なお,剛体の質 量をm,慣性モーメントをJとしたとた以外の力は作用しないものとする。 (1) Xb,Y方向の力FxbとFybを求めよ。 ②回転モーメントT を求めよ。 ただし反時計回り方向を正として定義する。 (3) 浮遊剛体の並進 (x 方向とy方向)と回転に関する運動方程式を示せ。 なお, Fxb, Fyb, お よびTを使った表記としてよい。 2 sin (α1) + β1 sin (α2)=0となるとき, Fyb を 01, β1およびT を用いて表せ。 ただし, β1.2 ≠ 0とする｡ ► Yb Xb 0 x α1 (慣性座標系x-yと剛体座標系x-yb) 図 I Yb. (X,Y) az And

慣性モーメントわかりません 教えてください

1. 右図のように2つの定滑車 (半径R, 慣性モーメント) を使っておもりをつり下げ た. 落下するおもりの加速 度αはいくらか. ヒント: 質量mの並進運動の運動方程式と滑車1 と2の回転運動の運動方程式を立てる。そして 滑車の角加速度 ① と質量mの加速度αとの関 係を見出す。(計4つの式) 未知数も4つ : 張力T, と T2、加速度α、角加 T₁ mg w T2 a

剛体が並進運動しないための条件は合力が0である。というのは納得出来るのですが、 Fベクトルと-Fベクトルを合成するためにはまず支点を合わせないといけなくないですか？だってベクトルの足し算は支点を合わせて求めてきたから、でも平行だから合成できません。(疑問①) 確かにＹ成分が... 続きを読む

12:32 C F F. <60° 関連コンテンツ 10cm x A 3N google.com/se 偶力 画像は著作権で保護されている場合があります。 詳細 -F₂ AN 1 20cm 数学活用大事典 例題: 力のモーメント... 三 60° 15cm SN 1-x 3N 〃 Ⓒ 0 35.0 KB/S 長さ:12 -F M (モーメント) O 長さ:1 P ↓ B F :D W カF 数学活用大事典 例題: 力のモーメント... (82) 1 × 表示 ･･･ anticlockwise P. 時計方向(右回り) (左回り) カF ○ 下西技研工業株式会社 メカトロニクスの力学 ...

基礎力学の問題です。問2(2)が分かりません。 力学的エネルギー保存則をどうやって使えばいいのでしょうか。教えていただきたいです。

問い (1) Y= l²- x² // dy de UA = (2) Ilcosa a h 2 e d de UxG = l² - 1² "XG₁ = = l sing 2 YG = Il cost 問2 (1) ①重心の座標を求める C (1) NA DE' (^15²1 (?, UA'= Uo の x² + √² cos ² α = l ² dx ax √e²-x² = lo d -X √e²-1² △=キリ÷時間に速き → x = 1 √ 1 - €105²α -1 1-½ cosa l²l²+²sa = Uo 0 -l√1- &103²α Il cos a ②速さを求める do d at do ·do (Il coso ) = dot (- 1 l sino ) = w ( - = lsino ) = - = lo sing -210√1-(05²α cosa I'mu² = I= M ( - Il cusing 1² = IM & etue sine g = do Vya = det do (Il sino) = doc (± l (050) = w (Il coso) = I lw coso G 01 at (2) 力学的エネルギー保存則/mu²+mgh二一定 & Me²w² singg mgh = M g (= lsing) = Mgl sind 2 = max² + mgh = { Me² w² singo + I My l sind = IM ( & l²w ² sin ³0 + ge sind )

物理の力学の問題です。 何から手をつければいいか分かりません。 解法を詳しく教えて頂きたいです。

内径rの半円型のお椀に、太さの無視できる、長さL、質量mの一様な 棒が、図のように、半円上の点とお椀の縁の2点で接している。お椀と 棒の間に摩擦はなく、 接点を拡大すると、 図のように接平面を持つ。 棒がお椀の上で釣り合いを保つための条件をr,L,m,gから必要なものを 用いて表せ。ただしgは重力加速度とする。 ①11111 r Lm g ///////

力学の問題で、式が3つ出てきて、Vを求めます。 その時、時間かからずそのVを求めるにはどうするのが一番早くく計算できるのでしょうか？

宇宙ステーションを剛体棒とみなす. 宇宙ステ また衝突後の質点の速度を 突点P での相対速度の比が反発係数なので、 P での衝突前後の速度は表のように よって、反発係数eは★2 (衝突後) 相対速度 v- (V+aw) (衝突前) 相対速度 - 0 となる ★3 m "O 20 M.I. (衝突前) O とする.衝 剛体棒の重心速度をV,角速度をω a P (衝突後) Vo a V SU 系外からの外力はないので, 並進運動について、重心の運動量保存 回転運動 について, 角運動量保存が成り立つ (17.31) 並進運動 : 運動量保存:mvo +0 = mv + MV 回転運動 : 角運動量保存: amvo +0= amv+Iw ( 17.31 ) より, (17.32) (17.33)

物理の問題です。 解説してもらいたいのですが、なぜ積分をするのですか？高校物理取ってなくて分からないところだらけなのです。解説お願いします。

[1] 図のように、斜面方向下向きにX軸 (単位:m) をとり,傾斜角0 (単位: rad) の斜面上の最下点からの距離 (単位:m) 最下点を通る基準水平面か らの高さん (単位:m) に原点Oをとる。 半径R (単位:m), 質量M (単位: kg) の剛体球が,時刻 t0Bに点Oから初速0m/sで降下する。 重力加速度 の大きさを(単位:m/') とし, この運動において、力学的エネルギー保存則 が成り立つものとする。 このとき, (1)~(6)に答えよ。 X 剛体球 h まず,剛体球と斜面との間の摩擦が無視できる場合について考える。 (1) 剛体球と斜面との間の摩擦が無視できて、剛体球が回転することなく滑って斜面上を降下するとき、この剛体球の並進運動 の運動方程式を書け。 (4) 斜面上を滑ることなく転がる剛体球の角速度の大きさ : w= であることを説明せよ。 次に, 球と斜面との間の摩擦が無視できない場合について考える。 剛体球と斜面との間の摩擦が無視できないとき,剛体球は 滑ることなく転がって斜面上を降下した。 1=MR² -MR2 であることを示せ。 (2) 半径R (単位:m) 質量M (単位:kg) の剛体球の慣性モーメントⅠ (単位:kg'm') が, I = ただし, 半径r (単位:m), 質量m (単位:kg) の薄い球殻の慣性モーメントが -mr² (単位:kg・m) であること, 半径r (単位:m) の球の表面積が 4πr2 (単位:m') であり、体積が -TTT" (単位:m) であることを、 それぞれ用いてよい。 3 4 3 (3) 剛体球が点Oで静止している状態からの剛体球の質量中心Cの周りの回転角をゆ (単位 : rad) とする。 剛体球と斜面との間 の摩擦力の大きさを F (単位:N) として,この剛体球の運動方程式を並進運動と回転運動に分けてそれぞれ書け。 de のとき、この剛体球の斜面方向の速さ : v=Rw (単位:m/s) dt (5) (3)の並進運動の運動方程式と回転運動の運動方程式を連立して, この剛体球の斜面方向の並進運動の加速度の大きさが gsin0 (単位:m/s) で与えられることを示せ。 5 (6) この剛体球が斜面上を滑ることなく転がるとき, 最下点におけるこの剛体球の斜面方向の並進運動の速さ V(単位:m/s) が V = -gh (単位:m/s) で与えられることを示せ。 10 7

2つの平面曲線A,Bの曲率が同じであれば、BはAを適当に回転&並進することで得られる、という命題の証明なんですけど、式2-37がどのような理屈で出てきたのかが分かりません。 分かっている事は以下の通りです。 ・曲線が全てのパラメータで一致するには、そのパラメータにおける曲... 続きを読む

$2. 平面曲線 9 さて,逆に2つの曲線 p(s) と 戸(s) の曲率 r(s) と r(s) が等しいなら ば,戸はpから回転と平行移動によって得られることを証明しよう。その ために,まず,適当な回転と平行移動で,1つのパラメーター値 so におい て, (2.33) p(so) = p(so), e₁(So) = ē1(So) (したがって, ez(so)=e2(so)) となるようにする. 曲線pと戸を点の運動 と考えたとき,出発時 so において, p と 戸の位置および速度ベクトルが一 致するようにしておくわけである. このような状態のとき p(s)=(s) が すべてのsに対して成り立つことを示せばよいわけである。 まずベクトル el, ez, el, ez の成分をそれぞれ e₁ = (§11, §12), e2 = (§21, 22), (2.34) ē₁ = (§11, 12), ē2 = (§21, 22) と表して、2つの行列 11 12 §11 12 (2.35) X = X = €21 21 22 を考える.eとeは直交している単位ベクトルであるから, Xは直交行 列,同様にXも直交行列である. p (so) = (so) であるから p(s) = n(s) を証明するためには, p(s) - 戸(s) がsによらない定ベクトルであること, すなわち (2.36) d - (p(s) — p(s)) = 0 ds を示せばよいわけである。 (2.36) の左辺は er(s) er(s) であるから ku(s) = n(s) 512(s)=E12(s) を証明すればよいのであるが,そのため に (2.37) (§11 — §11)² + (§21 - 21)² = 0, (§12 — §12)² + (§22 — § 22)² = 0 となることを証明する。ここで (Sun)+ (512-12)2 を考えないで (2,37) を考えるところが証明の要点といえる。