力学
仕事率(2)

物体を床面に置いて右側に大きさ\(F\)[N]の力を与えて、力の向きに速さ\(v\)[m/s]で運動し始めたときの仕事率を求めてみましょう。 微小時間\(\Delta t\)[s]の間に、物体に一定の\(F\)[N]の力 […]

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力学
仕事の原理(1)

質量が\(m\)[kg]の物体を摩擦や質量を無視できる定滑車でゆっくりと\(h\)[m]だけ引き上げるときのことを考えます。糸の質量を無視すれば、力を図示すると右のようになり、 \[\large{T=mg}\] となるか […]

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力学
仕事の正負(2)

問1.水平方向となす角度が30°のあらい斜面に質量10kgのタイヤを50m回転させた。このとき、タイヤには斜面から5.0Nの一定の動摩擦力を受けた。重力加速度を9.8m/s2とするとき、以下の問いに答えよ。 (1)重力が […]

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力学
仕事の正負(1)

右図のように、物体を水平方向に\(x\)m移動させるとき、力の方向が水平方向と角度\(\theta\)をなすとすれば、力の物体に対する仕事は、 \[\large{W=Fx\cos\theta}\] で表されます。 ここで […]

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力学
仕事とエネルギー(3)

問1.水平方向とのなす角が30°のなめらかな斜面に置いた物体に、水平方向に一定の2.0Nの力を加え続けて、斜面上向きに3.0m移動させた。この間に、力\(F\)が物体に与えた仕事を求めよ。ただし、\(\sqrt{3}=1 […]

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力学
仕事とエネルギー(2)

物体に力を与えるときは、水平方向ばかりではなく、斜め上に力を加えながら移動させるということはよくあります。特に小さくて重い物体などはそのようにするでしょう。このとき、あくまでも変位は水平方向なので、斜め上に加えた力を水平 […]

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力学
仕事とエネルギー(1)

物理でいう「仕事」という言葉は、物体に力を与えて動かしたとき、「力は物体に対して仕事をした」というように使います。 上図のように、物体に対して力\(F\)を与えて、\(x\)mの変位をさせたとき、力が物体にした仕事(\( […]

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力学
物体が倒れない条件(2)

問1.質量が\(m\)の一様な物体を荒い床におき、右上隅に力\(F\)を水平右向きに徐々に加えていく。このとき、以下の問いに答えよ。ただし、重力加速度を\(g\)、床と物体の静止摩擦係数を\(\mu_0\)とする。 (1 […]

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力学
物体が倒れない条件(1)

横の長さが\(2a\)の物体を徐々に傾けていくといずれ倒れてしまいます。当たり前の話ですが、どの時点で倒れるとわかるのでしょうか。今、荒い床に物体を置いて、右側に傾けていくことを想定します。 重心は傾けても位置は変わらず […]

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力学
重心(3)

問1.半径\(r\)の円の中心から、半径\(\dfrac{r}{2}\)の円をくりぬいたとき、以下の問に答えよ。 (1)くりぬいた円と、残った部分の面積の比を求めよ。 (2)残った部分の重心Gの位置を求めよ。 解答・解説 […]

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