【高校物理】鉛直投げ上げ~公式以外に大切なことがある~ 1-6【物理基礎】 - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】鉛直投げ上げ~公式以外に大切なことがある~ 1-6【物理基礎】

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鉛直投げ上げ公式の使い方
単元: #物理#力学#理科(高校生)
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鉛直投げ上げ公式の使い方
投稿日:2022.10.25

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長さLの糸の一端に質量mのおもりをつけ、他端を点Oに固定して,振り子とする。糸が鉛直方向と角θをなすように、おもりを点Aまでもち上げ、静かにはなした。おもりの最下点をB、重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
(1)おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。
(2)最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。
(3)最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。
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問題文全文(内容文):
図のような,自己インダクタンス0.10Hのコイル,25Ωの抵抗,電圧10Vの電源,スイッチSからなる回路がある。
(1) Sを閉じた直後に,回路に流れる電流I₀は何Aか。
(2) Sを閉じてから十分に時間が経過したとき,回路に流れる電流I₁は何Aか。
(3) (2)のとき,コイルに蓄えられるエネルギーUは何Jか。
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問題文全文(内容文):
図のように、なめらかな側面をもつ半頂角がθの円錐形容器が、水平面上に固定されている。長さLの糸の一端を円錐の頂点に固定し、他端に質量mの小球をつける。円錐面上で、小球を速さvで等速円運動をさせた。このとき、小球が受ける糸の張力の大きさをT、垂直抗力の大きさをN、重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
(1)小球が受ける鉛直方向の力のつりあいの式を示せ。
(2)小球の半径方向の運動方程式を示せ。
(3)垂直抗力の大きさNを、m,L,v,θ,gを用いて表せ。
(4)vがある値v0をこえると,小球が面からはなれる。v0をL,θ,gを用いて表せ。
(5) 糸の長さを長くすると、v0は大きくなるか、小さくなるか。理由とともに答えよ。
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