解説を見たのですが、ちょうつがいの垂直抗力は、なぜ写真のように重力と張力の作用線が交わったところに向かってはたらくのかが分かりません。 教えていただきたいです。 また、この問題をつりあいの式だけで解くことは可能ですか？

生 問5 図3のように,質量m の一様な細い棒の一端を鉛直な壁にちょうつがいで とめ, 他端と壁の一点を軽い糸で結んだ。 糸と棒は壁に垂直な鉛直面内にあ り、壁と糸と糸のなす角度は,それぞれ30° 90°であった。 糸の張力の 大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。た だし、ちょうつがいはなめらかに回転し、その大きさと質量は無視できるもの とする。 また、重力加速度の大きさをg とする。T= 5 ①1/1mg ④ √3 30° 糸 ちょうつがい 棒 図 3 √3 mg 3 ③1/12mg ② 3 mg ⑤ mg 4 ⑥mg

物理　剛体のつり合い 赤で囲ったところ③の式がよくわかりません、、 わかる方くわしく教えてほしいです よろしくお願いしますm(_ _)m

M₁= ため よう 図4のつりあい Me 第1編力と運動 重さ 6.0N の一様な棒AB がある。 棒の両端に それぞれ軽い糸を結び、 糸の他端を鉛直な壁の 1点Cにそれぞれ結びつけて棒が水平になるよ うにつるす。このとき,A,Cを結ぶ糸は鉛直で、 B、Cを結ぶ糸は水平方向と30°の角をなして A LC h 30° B つりあっている。 棒と壁の間の摩擦は無視でき、棒にはたらく重力は、す べて棒の中点に加わるものとする。 (1) B, C を結ぶ糸が棒を引く力の大きさ TB〔N〕を求めよ。 (2) A, C を結ぶ糸が棒を引く力の大きさ TA[N] を求めよ。 (3) Aにおいて, 壁から棒にはたらく力の大きさ NA [N] を求めよ。 指針 点Aのまわりの力のモーメントの和が0となることを用 いる。 解 棒 AB の長さを21〔m〕 とする。 Tasin 30° TB TA 棒 AB にはたらく力は図のようになる。 NAO 30° 並進運動し始めない条件より A "Tacos 30B NA-TBCOS 30° = 0 T + TBsin 30°- 6.0 = 0 6.0N 回転運動し始めない条件より,点Aのまわり の力のモーメントを考えて TBsin 30°× 21- 6.0 ×1 = 0 (1) ③式より TB = 6.0N 点Bのまわりの 力のモーメント を考えてもよい。 (2) ②式より TA = 6.0TBsin 30°= 3.0N (3) ①式より NA=TBCOS30°=6.0x - V3 ≒ 5.2N

[化学] 問2でなぜ図で√2aが出てくるのですか？ 立方体の一返の長さをaとしてるので、すべてaではないのですか？

入試攻略 X100をする への必須問題 問1 単位格子に含まれる原子の数を書け。 金属セシウムCs の結晶の単位格子は体心立方格子である。セシウム原 子は剛体球とし、最近接のセシウム原子どうしは接触しているとする。 √2≒1.41, √3≒1.73, 円周率 3.14 として, 次の問いに答えよ。 支えあ 問2 セシウムの結晶の充填率 [%を有効数字2桁で求めよ。 問3 単位格子の1辺を6.14×10cmとし, セシウムの結晶の密度〔g/cm*] を有効数字2桁で求めよ。 アボガドロ定数は 6.0×1023 〔/mol], Csの 原子量は133とする。 (東北大) 解説 問1 下 体心立方格子 教えあっていようとす 配位数 8 です 1辺αの立方体の中に半径rの球体 の原子が2個含まれているので,充填率 カ [%] は, 半径 p= の球2個分の体積 立方体の体積 -X100 33x2 -x100 4 a 13 r = π x2x100 ...(2) a [個分〕 ×8+1 [個] =2 [個] 8 頂点 立方体の中心 問2 半径をr, 立方体の1辺の長さ をα とすると, αとの関係は, 心 √a² + (√2a)² = 4r 463) よって、 √3a4r a ……① となります。 なめ ななめ ①式を②式に代入すると, 3' 8 √3 ≒67.9･･･ [%] x2x100 問3 Csの密度 [g/cm] Cs 2個分の質量 〔g〕 単位格子の体積〔cm〕 Cs 原子1個の質量 133 6.0×1023 X2 (g) (6.14×10-8)3 [cm] ≒1.91(g/cm と 68% 問3 1.9g/cm²

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。

(2)のAのまわりの力のつり合いのモーメントでTcos30°が式に入らないのはなぜですか？

基本例題 21 長さ 質量m の一様な細い棒 AB の一端 Aを ちょうつがい 直な壁に蝶番でとめ、他端Bには糸をつなぎ、糸と 水平面のなす角が30°となるように点Cで糸を壁に固 定して棒を水平に保った。 Aにはたらく力の水平方向, 鉛直方向の成分の大きさをそれぞれFx, Fyとし, B にはたらく糸の張力の大きさを T, 重力加速度の大き さをする C 〇〇 A 30 B 「蝶番 棒 (1) 棒にはたらく力のつり合いの式を水平, 鉛直方向についてそれぞれせ。 (2)Aのまわりの力のモーメントのつり合いの式を示せ。 (3) F., F,Tをそれぞれmgで表せ。大の比 (4)Aにはたらく合力の大きさをFとする。Fをm,g で表せ。 基本 記述 32 よ の 考 [解 考え方 剛体がつり合うのは、力の和が0で力のモーメントの和が0であるとき。 RE [解説] (1) 水平方向... Fx= Tcos30° √3 よって, Fx=- T 12肉の食感 2 鉛直方向... Fy+ Tsin 30° = mg よって、Fx+1=mg の冷盛 内 P (0) (1) 合力 T 30° B (2)反時計まわりを正として, Aのまわりの力のモーメン トのつり合いの式をつくると L Tsin 30°・L-mg- mg = 0 2 よって、1/2TL-12ml=0 (3)(2)より,T= mg これを(1)に代入して, √3 Fx= -mg, Fy= 2 2 mg (4) F=√Fx^2+Fy^2 = mg 別解 剛体がつり合っているとき、平行でない3力の作用 線は1点Pで交わる。 よって、 右図のような力の関係が 成り立つから,Aにはたらく合力FとT及びmgの大き さが同じであることがわかる。 mg ab 60°60°X P 0 7A mg

なぜ摩擦力が左向きにはたらくのでしょうか？この図だと棒は左に滑るのだと思ったのですが違うってことですよね？

チェック問題 1 剛体のつり合い 標準 8分 次の図で、棒 AB は長さ21で,質量m の一様な棒である。 糸は水平から60°の角度で張っている。 (1) 棒が糸から受ける張力 T, 床から受ける垂直抗力 N, 静止摩擦力F の大きさを 求めよ。 60° 21 (2) 棒と床との間の静止摩擦 係数μがいくら以下になる と、棒はすべり始めるか。 ビバラ、 A 30° 0800 T00 nie T 080000 nie 解説 (1) まずは,力を 《力の書き方》 (p.36) で 「ナデ・コツ・ジュー」 書き込もう。 このとき,床から受ける静止摩擦力F(まだ 「すべる直前」ではない ので、決してF=μNとはしないこと (p.40)!)の向きは,棒が右へす べってしまうのを妨げようとする向きなので, 左向きとなる。 また,「一様な棒」なので, 重心は中央で,その位置に重力 mg を書く。 0800 一般に、2物体の重心は 00 nia T 1kg だと、 内 「また、重心とは 点と見なすことができる中央が T'sin 60° T 60° Tcos 60° 重心 右へ すべるな! N mg F 30° 0000T そうだね びくともしない Avv 次に、張力を上、右方向に分解したら、力のつり合いより 上下: T'sin 60° + N = mg …① ① 左右: Tcos60°=F ......② ort

2番の問題です。 解説に点OはA3Mを2:1に内分する点とあるのですが それはなぜですか？

た。原子核の てみます。 六角柱は単位 入試攻略 への必須問題 亜鉛 Zn の結晶格子は,右図のような六方最密構造であ る。底面の正六角形の一辺を α, 正六角柱の高さを c, 亜 鈴原子を半径の剛体球とし、 最近接の原子どうしは互い に接触しているとする。 次の問いに答えよ。 (1) αをrで表せ。 (2)crで表せ。 無理数はそのままでよい。 a- 四面体 AiA2A3B1 は, 1辺が2r の正 四面体であり,この高さ (下図のOB1) を んとすると,c2h となります。 解説(1) 底面は一辺αの正六角形です。 170 DotS と X 単位格子のB方はどち 2r らしい 2r 見た図 A3 , a=2r AL 造 O 2r M 密は 内部 (2) A イオンとA2 B- -A- A層から3つの球を選び, それらの くぼみにのっているB層の球を選びま す。 それらの中心を A1, A2, A3, B1 とすると, の単位 AL 似ています A2 M B₁ 入 (A1 A3 A2 24 CsC! 上図の点は底面の正三角形の高さ A3M を 2:1に内分する点です。 よって, h = √(2r)² - (√3 r × 27 ) ² =2√6y 2√ておざ 3 塩化ナトリウ c=2h なので,c= 4√6 3 3 答え (1) a=2r (2)c= 4√√6 r 3 as

2番の問題で、充填率を求めるのに最後に×100がつかない理由はなんですか？ 教えてください🙏🏻

「入試攻略 への必須問題 ある金属の結晶の単位格子は,右図のような面心立方格 子である。原子は剛体球とし、 最近接の原子は互いに接触 しているとする。 AAA # 問1 単位格子内の原子数はいくつか。 問2 原子半径をとすると単位格子の1辺の長さはどのように表せるか。 問3 結晶の充填率を求めよ。 円周率や無理数はそのままでよい。 問4 この結晶の密度をd [g/cm²〕, 単位格子の体積をV[cm], 金属の 原子量を M とすると, アボガドロ定数 NA [/mol] はどのように表すこ とができるか。 この高さく 解説 1 問1 個分×8+ 8 1/2個分 A = ×4 ... ② 頂点 面の中心 ①式を②式に代入すると, =4個 = X4 問2 単位格子の1辺の長さをαとす 内 ると, 515√√a²+a²=4r v2a=4r 千部品の共産六 π 6 3.14 として計算する と,p=0.74 r よって、 ･･･①を選びま a 4 す。 それらの中心を すなわち, 結晶の体積の74% を金属 原子が占めています。 CONFUC 4 よって, a=- √2r=2√2× 問4 密度 〔g/cm²]= 単位格子の質量[g] 単位格子の体積 [cm] 問3 充填率は単位格子の体積のうち、 原子で占有されている部分の体積の割 なので、部 原子1個の質量 より 合です。 充填率をすると, EM ×4個 NA d= 問1より 半径の球4個分の体積 p= 4M 単位格子の体積 よって, NA= dv 4 a³ 答え 問1 4個 2 問2 2√2 4M 問3 π 問4 NA = 6 dV 12 金属結晶 101

物理っていうか数学？的な感じなんですけど上の式からどうやって下の式に変形したのか知りたいです、お願いします🙇‍♀️

mg xlcos 0-NA×2/sin0=0 mg NA== 2 tan

静止摩擦係数に何故N1がかけられてμ0Nとなっているのですか

例題 20 剛体のつり合い 右図のように,質量 M, 長さ2L の一様な棒を水平なあらい床と 垂直ななめらかな壁に立てかける。 棒と床とのなす角をゆっくり小島 さくしていくと,角度が0になったとき棒はすべり始めた。このと きの満たす条件を求めよ。 ただし、棒と床との間の静止摩擦係 数をμ, 重力加速度の大きさをg とする。 センサー 23 物体のつり合いの条件 Fl+F2+...=0 Fw+Fzy+...=0 解答 棒が床から受ける垂直抗力を N.. 壁か ら受ける垂直抗力を N2 とする。 角度が0の とき, 棒が床から受ける摩擦力は最大摩擦力 MN1 なので,水平方向の力のつり合いより, 83 87 90 チ 2L N2 M+M+・・・=0 Mg N2-MoN1=0 =0.018 鉛直方向の力のつり合いより N.1 [m]。 MON₁ N-Mg02 N2 × 2L sind - Mg × Lcosf = 0 N2x2L sinMg Lcos90.... ③ 棒の下端のまわりの力のモーメントのつり合いより, は NO. ①~③より, tan = 20