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~

この式にどうやったらなるのかが分からなくて困ってるので良かったら解説お願いします🙏🙇‍♀️

(2)この空気柱の質量は何kg か。 ただし, 地球上では,質量1kgの物体に 9.8N の重力がはたらくものとして, 有効数字2桁で求めよ。 9.8×M=101000 101000 M= = 9,8 10306,1,0x101 kg]

w＝mgまではわかるのですがなぜWx＝Wsin30°になるのか分かりません。よろしければ解説お願いします。

F2 F₁₂ 5 傾き 30°の斜面上にある質量m[kg] の物体にはたらく重力に ついて, 斜面に平行な成分 Wx [N], 斜面に垂直な成分 Wy[N] 9 をそれぞれ求めよ (重力加速度の大きさをg[m/s] として表せ)。 30°

（2）の問題が分かりません。 答えは、ー５８８J です。

□知識 130. 仕事 質量 15kgの荷物にロープをつけ,鉛直上向きに 4.0m, ゆっくりともち上げた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) ロープの張力がした仕事は何Jか。 (2) 荷物にはたらく重力がした仕事は何Jか。 知識 答 圀 1 15kg 9,8 4.0m 20kg

この問題では見かけの重力加速度を使っていますが，どのような思考を経て見かけの重力加速度を使うと思いつけばいいですか？ また，見かけの重力加速度を用いずに，この問題を解くことができますか？

44 丸 . >12 静電気 円運動 水平方向にx軸,鉛直方向にy軸をと り,大きさの一様な電場 (電界) が水 平方向(+x方向)にかかっている。 長さ この糸の一端を原点Oに固定し,他端に 質量mで正電荷Qをもつ小球をつけた。 重力加速度を⑨とする。 (1) 小球は鉛直方向と60°の角度をなす 図の位置Aでつり合った。 Eをm, g, Qで表せ。 3 E 60° 0 (2)点Aで静止していた小球を, 糸を張ったまま, 0の鉛直下方の位 Bまでゆっくり移動させた。 要した仕事 W を mg,l で表せ。 (3) そして, 位置Bで小球を静かに放した。 (ア) 小球が点Aを通過するとき,その速さをgと1で,糸の張力 Sをmとで表せ。 (イ) 小球が点Aを通過し, 最高点に達したとき,その座標を1で表 せ。 (4) 次に、糸を張ったまま, 小球を点Aから少しずらして放した。 小 球の振動周期をg, l で表せ。 (5)最後に,点Aで静止する小球に, 糸に垂直な方向の初速を与えた ら,小球は点0を中心として, xy平面内で一回転した。 必要な初速 の最小値vo をg.lで表せ。 ( 熊本大) 10.0 vel (1),(2)(3)~(5)★

(5)でαはvの増加とともに減少していくとありますが、vはなぜ増加していくのですか？

例題8 (3)金属棒の速さはやが ダークがする。 449 磁場を横切る導線に生じる誘導起電力 鉛直上向きの一様な磁束密度B [T] の磁場中に, 水平に置かれた図のような回路がある。 R は R [Ω] の抵抗,m は質量m[kg] のおもり, PQ はコの字 形の導線上を長方形を描きながらなめらかに動く長 さい [m]の軽い導線である。 鉛直につるされたお もりは、なめらかに動く軽い滑車を通して, PQ R B CAP ア Q ☐ m に軽いひもでつながれている。 なお, 重力加速度の大きさを g [m/s'] とする。 (1)~(4) では,おもりの速さが [m/s] のときを考える。 (1)このとき, 回路に生じる誘導起電力は何Vか。 (2) 導線 PQ を流れる電流の大きさは何Aか。 その向きは図のアとイのどちらか。 (3) 導線 PQ が磁場から受ける力の大きさは何Nか。 (4) このときのおもりの加速度の大きさは何m/s'か。 (5) やがておもりは一定の速さで落下する。 このときの速さは何m/sか。 (6)このとき,おもりに作用する重力が1秒間にする仕事は何か。 このとき,抵抗Rで1秒間に発生するジュール熱は何Jか。 450 渦電流 のように 413151-4 あたり [九州産大改)

④のやり方を教えて欲しいです🙇 よろしくお願いします。

質量 1.5×103kg の車が平坦な道を走っている。 半径 130mのカーブを外側に横滑りせ ずにうまく曲がれるのは、タイヤと路面の間の静止摩擦力が向心力として働いて、車が等速円 運動をするためであると考える。 重力加速度の大きさは 9.8m/s2 として、以下の問いに答え よ。 なお、複数のタイヤで路面と接しているが、車全体が路面と接していると考えてよい。 答えの みではなく、答えにいたる過程 (式、計算)も書くこと。 ①車の働く重力の大きさは? W=mg 1.5×100×9.8m/682,1.5×104N ②車に働く路面からの垂直抗力の大きさは? NEW 1.5x104~ 車(タイヤ)と路面の間の静止摩擦係数を0.50とした場合、カーブを横滑り せずにうまく曲がれる車の速さの最大値は?Fme=uN ④同じ車がカーブを雨の日に曲がろうとしたところ、 時速54kmを超えたと ころで横滑りしてしまった。この時の車 (タイヤ)と路面の間の静止摩擦係数 は?

2枚目の○つけてあるところ、どうして分数になるのか分からないので教えてください🙏🏻

31. 弾性力 軽いつる巻きばねの一端を天井に固定し,他端に質量 2.0kg のおもりAをつるしたら長さが0.38mになり, 質量 3.0kg のおもりBをつるし たら長さが 0.45mになった。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 ばねの自 然の長さは何mか。 また, ばね定数んは何N/m か。 198 7916

(3)についてです Q=IVから vBLcosθ/R･vBLcosθって解いたんですけど、なんでこれだとダメなんですか？？

456 磁場中の斜面をすべり下りる導体棒■ 図のように, 磁束密度Bの鉛直上向きの一様な磁場中に, 間隔Lの2本の 平行導体レールが水平に対して角で固定されている。 2 本のレールは上端で導線により接続されている。このレール 上に水平に長さL, 質量m, 電気抵抗Rの導体棒 PQ をおく。 この棒に大きさの初速度をレールにそって下向きに与え ると,その後棒は水平を保ち、 一定の速さv のままレールに B Vo そって降下を続けた。 レールと棒との摩擦および棒以外の部分の電気抵抗はないものと し,重力加速度の大きさをgとする。 (1) 棒を流れる電流の大きさと向きを求めよ。 Iは vo, R, B, L, 0 を用いて表せ。 (2) 棒にはたらく力のつりあいから速さ vo を, R, B, m, g, L, 0を用いて表せ。 棒で単位時間に発生するジュール熱Qを, R, B, m, g, L, 0 を用いて表せ。 (4) このジュール熱は何によって供給されているか。 (5) 磁束密度Bの向きが鉛直下向きのとき, (1)~(4)の結果はどう変わるか。 <<-449

(1)の答えがなんで1.4×10²になるのかがわかりません！ 140じゃだめなんですか？

4 自然の長さが0.24mの軽いつる巻きばねの一端を天井に固定し, 他端に質量 2.0kgの おもりAをつるすと, ばねの長さが0.38mになった。 (1) このばねのばね定数kは何N/m か。 (2)このばねに質量 3.0kgのおもりBをつるすと, ばねの長さは何mになるか。 解答 (1) 1.4 x 102N/m (2)0.45m 色づきょく 指針 おもり A, B について, それぞれ重力と弾性力がつりあう。 弾性力はフックの法 則 「F=kx」 を用いるが, x はばねの全長ではなく, 伸び(全長−自然の長さ) であ ることに注意する。 解説 (1) おもりAをつるしたとき, A には弾性力 Fと重力 Wが はたらき,これらがつりあうので F-W=0 よってF=W ここでフックの法則 「F=kx」, 重力の式 「W=mg」 より k(0.38-0.24)=2.0×9.8 19.6 k= =1.4x102N/m 0.14 00000000 弾性力 F (2) おもりBをつるしたときについて, 力のつりあいの式を立て ると k(1-0.24)2=3.0×9.8 (1)の結果を代入すると 1.4×102×(1-0.24) = 3.0×9.8 よってl= 29.4 1.4x102 +0.24 ゆえに 1 = 0.45m 重力 W ← [1] ばねの伸びは全長 (0.38m)自然の長さ (0.24m) なので0.14mとなる。 ←[2] ばねの伸びは全長(1[m]) 自然の長さ (0.24m) なので (Z-0.24) [m] となる。