• ベストアンサー

高校物理Iの鉛直面内についてです。２

http://okwave.jp/qa/q7520889.htmlの続きです。 天井と棒は自由に回転できるようにつながれており、棒は鉛直面内にあるとする。・・・画像の鉛筆で引かれた左斜め下の斜線の範囲内で棒は自由に回転できる。 棒とバネは自由に回転できるようにつながれており、ばねは鉛直面内にあるとする。・・・画像のマジックで引かれた右斜め下の斜線の範囲内でばねは自由に回転できる。 ということでしょうか？ もし宜しければまた、ご回答宜しくお願い致します。 http://okwave.jp/qa/q7521103.htmlに元の図を貼り付けました。

画像を拡大する
  • ktinn
  • お礼率99% (207/208)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

日本語がわからないということでしょうか おおざっぱにいえば、天井にフックがついていて、 そこに箒（ほうき）の端っこについているひもをひっかけた 状態に近いと思ってください。 鉛直面内云々とは、ばねの固定端、ばねと棒の接続点 天井と棒の接続点が作る平面が鉛直であり棒は天井との接続点で その平面に垂直な軸周りに回転できるというだけのことです

ktinn
質問者

お礼

仰せのとおり、日本語全然分かりません。 ご回答ありがとうございました。

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 自然科学
  4. 物理学

関連するQ&A

  • 高校物理Iの鉛直面内についてです。

    画像の問題の下線部は、図に書き込んだ矢印の範囲内でしか回転できないということなんでしょうか？ あと、鉛直面内ってなんでしょうか？ ご回答宜しくお願い致します。

  • 物理の問題

    物理、問題 写真のように、天井に鉛直に固定された棒の下端Ｏのまわりに、鉛直面内自由に回転できる長さ２aの棒が取り付けられている。 この棒の右端には質量Ｍの小球が固定されており、棒の中心には質量ｍの小球が固定されている。質量Ｍの小球は写真のように張力Ｔで糸に引っ張られていて、その結果、棒は水平に保たれている。重力加速度の大きさをｇとする。 写真のイとウの問題はどうやって解くのでしょうか？ ちなみにイの答えはg/2√〔{（ｍ＋２Ｍ）^2/tanθ＾2}+m^2〕 ウの答えは斜め左下向きに力が働いてます

  • 物理　棒が回転する問題

    次の問題の解法がわかりません。 重力加速度が与えられていないので、これを用いずに答えるのだと思うのですが、エネルギー保存則を使うならgを使わざるを得ない気がします… どなたかご教授願いますm(_ _)m 高さhの両端で水平に保持された、長さl=２√３ h、質量２mの細い棒を中央で切断する。棒は両端を軸として鉛直面内を自由回転して落ちる。棒は水平な状態から静かに落ち始めたとする。 先端が接地した時の角速度ωはいくらか。摩擦や空気抵抗は無視せよ。

  • 物理　棒が回転する問題

    次の問題の解法がわかりません(><) どなたか分かる方よろしくお願いします。 下図のように、鉛直壁Aに上端を接し、下端を鉛直な壁Bと水平面Pに接して傾斜して保持された、長さl質量mの細い棒がある。 壁Aを上方へ移動させて取り去り、棒を倒す。棒は上端が高さhの状態から下端を軸として鉛直面内を自由回転して落ちる。先端が接地した時の角速度ωを求めよ。重力加速度をgとし、棒の慣性モーメントを考慮し、摩擦や空気抵抗は無視せよ。 よろしくお願いします(_ _)

  • 数3 回転体の体積

    質問 1,y=sin2xとy=sin3xのグラフは画像のような感じですか？ 2,黒い斜線の囲まれる範囲をx軸周りで1回転させると回転体の体積はどうなりますか？また、青の斜線の範囲を一回転させると、回転体の体積はどうなりますか？ご教授お願いします。

  • 物理の誘導起電力に関する問題です。

    磁束密度Bの一様な磁場の中に、電気抵抗が無視できる半径lの円形導線が、磁場に垂直な面内に固定されている。この円形導線の中心Oを通り、面に垂直な導体の回転軸があり、この回転軸には2lより少し長い金属棒が点Oで固定されている。この金属棒は点P,Qで円形導線と接しながら、摩擦なしに回転軸と共に回転できる。OP、OQ間の電気抵抗は共にrである。回転軸や導線の抵抗は無視できる。いま、金属棒は角速度ωで反時計回りに回転している。 本題の疑問点なんですが、自由電子(電気量－e)を磁場から受ける力に逆らってOからPへ移動させるときに必要なエネルギーはel^2ωB/2となっていて、 そして次の問でOP間に生じる起電力の大きさVを求めよ。とあるんですが、解答では eV=el^2ωB/2 から求めているんですが 僕が理解できないのは、電位差が生じるならそこには電場があるのだから、OからPへ運ぶ際に、磁場からだけじゃなくて電場からも力を受けているはずで、だとしたら電場から受ける仕事は考慮しないのかな？ということです。 前に解いたときはなんの疑問にも感じなかったので、きっと今は頭のなかで混乱してるんだと思うのですが.... どうしても納得できなくなってしまい、質問させていただきました。 上記の説明では上手く伝える自信はありませんが、図を用いれないため、勘弁していただきたく思います。 回答のほど、よろしくお願いしますm(__)m

  • 物理の力学の問題です2 添付画像のみ

    　 　「物理の力学の問題です」のNo.1の方の「この回答へのお礼」中の質問に出てくる　重ねられた物体の問題の添付画像です。 　質問のURL http://okwave.jp/qa/q8865284.html 　この添付画像を見てください

  • 高校物理 コンデンサーの問題

    同じ面積S[m^2]の薄い導体円板A,B,Pを, それぞれの面が平行で, 面の中心が面に垂直な共通の軸上にあるように配置し, Aは直接に接地(アース)し, BはスイッチKを通して接地できるようにしておく. また, 導体円板A,Bは固定してあり, その間隔をd[m]とする. いま, Aの位置を原点OとしてAの面に垂直にX軸を定め, はじめ, PをX=x[m] (0<x<d)の位置に静止させておく. これらの装置は真空中にあり, 真空の誘電率をεo[F/m]とし, 導体円板A,B,Pはその半径がdに比べて十分大きく, はじめ, 電荷を帯びていないものとする. なお, 接地されている導体の電位を0[V]とする. (1) スイッチKを閉じてから, 導体円板Pに電気量Q[C](Q>0)を与えると, AとPの間の電界の強さはBとPの間の電界の強さの (ア) 倍となる. また,Pの電位は (イ) [V]となり, Aが帯びた電気量は (ウ) [C]となる. 問1 AとP及びBとPの間に蓄えられた静電エネルギーの和をU(x) [J]とする. U(x)を, d, x, εo, S, Qを用いて表し, U(x)が最大となるxの値および最大値を求めよ. スイッチKを閉じたまま, 導体円板PをX=x[m]の位置からX=x+Δx[m]の位置まで軸に沿って微小距離Δx[m]だけ移動させるとき, U(x)[J]の変化をΔU(x)[J]とし, (Δx)^2を含む項を無視すれば(以下必要ならばΔxについて同じ扱いをしてよい), ΔU(x)は, d, x, εo, S, Q, Δxを用いて (エ)と表すことができる. したがって, 静電気力のした仕事が静電エネルギーの減少量に等しいことを用い, Pに作用する静電気力を右向きを正としてf(x)[N]とすると, f(x)は, d, x, εo, S, Qを用いて (オ) と表せる. (2) 次に, 導体円板Pの電気量をQ[C]に保ったまま, BとPの中心を下図のように絶縁体で作られた軽いバネで結び, Pを軸に沿って自由に移動できるようにしてからX=d/3[m]の位置においたところ, Pはその位置で静止したままであった. このとき, スイッチKは閉じたままであり, バネは自然長よりd/9だけ伸びていた. このバネのバネ定数は (カ) [N/m]である. ただしバネの誘電分極による影響は無視できるものとする. いま, PをX=d/3[m]の位置からわずかにずらして放すと, PはX=d/3[m]の位置を中心としてX軸の方向に微小な振動をした. Pが微小距離Δx変位して, X=d/3+Δx[m]の位置にあるとき, Pに作用するバネの弾性力と静電気力との合力を右向きを正としてF[N]とするとFは, d, εo, S, Q, Δxを用いて (キ) と表せる. したがって, Pの質量をm[kg]とし, Pの微小振動の周期をT[s]とすれば, Tは, m, εo, d, S, Qを用いて (ク)と表せる. ただしこの過程におけるジュール熱の発生は無視できるものとする. 問2 Pがこの微小振動をしているとき, PがX=d/3[m]の位置を通過する瞬間に, スイッチKを開いた. その後のPの運動の周期T'を求めよ. (ア) AとBは接地しているのでAP間とBP間の電位差は等しい. これをVとおくと, AP間の電界の強さは V/x, BP間の電界の強さは V/(d-x)となるから, 答えは (d-x)/x (イ) (ウ) PのA側に蓄えられた電気量をqa, PのB側に蓄えられた電気量をqb, Pの電位をVとおくと,  qa+qb=Q, qa=εoSV/x, qb=εoSV/(d-x) よって V=(d-x)xQ/εoSd また, Aに蓄えられた電気量は, -qa=-(d-x)Q/d 問1 U(x)={(d-x)xQ^2}/εoSd (d-x)x=-(x-d/2)^2+(d^2)/4 より, これが最大となるのはx=d/2のときで, このときU(x)は最大値 (dQ^2)/4εoSをとる. (エ) ΔU(x)=U(x+Δx)-U(x) ={(d-x-Δx)(x+Δx)Q^2}/εoSd-{(d-x)xQ^2}/εoSd ={(d-2x)ΔxQ^2}/εoSd (オ) f(x)Δx=-ΔU(x)より, f(x)={(2x-d)Q^2}/εoSd (カ) バネ定数をkとすると, バネの弾性力は右向きにkd/9, 静電気力は右向きに f(d/3)=-(dQ^2)/3εoSd 力のつり合いより, -(dQ^2)/3εoSd+kd/9=0 ⇔k=(3Q^2)/εoSd (キ) F=k(d/9-Δx)+f(d/3+Δx) =-(2ΔxQ^2)/εoSd (ク) (キ)より,Pの運動方程式は ma=-(2ΔxQ^2)/εoSd K=(2Q^2)/εoSdとおくと, ma=-Kxと表せるから, T=2π√(m/K)=(2π/Q)√(mεoSd/2) 答と考え方があっているかチェックをお願いします. あと, 問2がわからないので教えて下さい.

  • jw cad で四角形の内部を細かい斜線や細かいドット(点)模様にした

    jw cad で四角形の内部を細かい斜線や細かいドット(点)模様にしたい。 四角形を単なる色の塗りつぶしではなく、斜線やドット模様にしたいのですが。 このページの重りのような感じです。 http://okwave.jp/qa/q5470596.html 斜線の方は[複線][連続]でやってみたのですが、斜線間隔が細かくなると四角形からはみ出した部分を[伸縮]で１本、１本削除していくのは結構面倒です。 またドットの方は等間隔に並べる方法も分かりません。 何か良い方法をご存知でしたら教えてください。 よろしくお願いします。

  • 誘導起電力の問題に関する質問です

    磁界に直交する面内で回転する金属棒に生じる誘導起電力について、 磁界の磁束密度をB[T]、金属棒OPの長さをl[m]、OPはOを中心として時計方向に一定の角速度ω[rad/s]で回転するものとし、電子の電荷を-q[C](q>0)とする。 という問題で、OPに生じる誘導起電力の大きさを、 金属棒の微小な距離dr部分に生じる電位dv＝Edrとして、0~lまで足し合わせて V=∫dv=l^2ωB[V] だと思ったんですが、 解答では、 V=∫dv=l^2ωB/2[V] となっていまして、「／２」がどこから来たのかが分からずに悩んでおります。 どなたか、御教授お願いします。

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する