横浜国立大学 物理H15~19 投稿日 2020年7月29日2020年8月3日投稿者 rinkins 目次 H15年度 H16年度 H17年度 H18年度 H19年度 平成15年度 (1)斜面に対する垂直抗力Nは、 +N=mgcosθ+mαsinθ ⅰの場合+ⅰ)μN≧mgsinθ−mαcosθの場合μ(gcosθ+αsinθ)≧gsinθ−αcosθα(μsinθ+cosθ)≧g(sinθ−μcosθ)α≧gsinθ−μcosθcosθ+μsinθ ⅱの場合ⅱ)μN≧mαcosθ−mgsinθの場合μ(gcosθ+αsinθ)≧αcosθ−gsinθα(μsinθ−cosθ)≧−g(sinθ+μcosθ)α≦gsinθ+μcosθcosθ−μsinθ ∴gsinθ−μcosθcosθ+μsinθ≦α≦gsinθ+μcosθcosθ−μsinθ― (2) で離れるのでN=mgcosθ+mαsinθN≦0で離れるので0=mgcosθ−mβsinθβ=cosθsinθg=gtanθ― 平成16年度 (1) 1:M1d2Z1dt2=T−M1g2:M2d2Z2dt2=T−M2g (2) 一定)から値をそれぞれ代入しへ代入等加速度運動Z1+Z2=C(一定)∴d2Z1dt2+d2Z2dt2=0(1)から値をそれぞれ代入し0=T−M1gM1+T−M2gM2T=2M1M2M1+M2g:(1)1へ代入M1d2z1dt2=2M1−M2M1+2g−M1gd2z1dt2=M2−M1M1+2gd2z2dt2=−d2Z1dt2=M1−M2M1+M2g∴等加速度運動― (3) なのでの単位:M1d2Z1dt2=T−M1g−v1γ1なので(vi=d2Zidt2)[kg⋅m/s2]=[m/s]⋅γj∴γjの単位:kg/s― (4) より最終的に右辺となるので終端速度1:M1dv1dt=T−M1g−v1γ12:M2dv2dt=T−M2g−v2γ2v1=−v2より3:−M1dv2dt=T−M1g−v2γ12−3(M1+M2)dv2dt=(M1−M2)g−(r1+r2)v2最終的に右辺=0となるのでv2=M1−M2r1+r2g→終端速度V=|M1−M2|r1+r2g― 平成17年度 (1)垂直抗力Nは、 で滑り出さないのでN=Fcosθ+mg∴μ(Fcosθ+mg)≧Fsinθで滑り出さないのでμ≧FsinθFcosθ+mg― (2) mgは無視できて μ≧tanθ― (3) 問図のように力を加えて、滑り出す直前の角度を測ることによって\ 最大静止摩擦係数μを導くことができる。この手法は傾斜法と呼ばれる。 (4) ma=Fsinθ−μ′(Fcosθ+mg)a=F(sinθ−μ′cosθ)m−μ′g― 平成18年度 (1)で静止するのでmdvdt=−av=−amt+vov=0で静止するので0=−amT+vo∴T=voma―x=∫vdt=[−a2mt2+vot]0voma∴d=vo2ma−m2avo2=m2avo2― (2) でよりmdvdt=−bv∫1vdv=−bm∫dtv=Aexp(−bmt)t=0でv=voよりA=vo∴v=voexp(−bmt)0=voexp(−bmT)∴T=∞―x=[−mbvoexp(−bmt)]0∞d=0+mbvo=mbvo― 平成19年度 (1) L=Iω― (2) E=12Iω2― (3) ・・・・I=∫02π∫011π・12・r2・rdθdrI=1π・2π[14r4]o1=12― (4) I=dω(t)dt=N12dω(t)dt=1dω(t)dt=2ω(t)=2t+ω2ω=2t+ω∴t=12ω―