解答欄 (1) 地表での万有引力 $f = G\frac{mM}{R^2}$ これが地表での重力$mg$に相当するため$ g=G\frac{M}{R^2} $ (2) 　 地上からの高さが$h$のとき地球の重心からの距離…

解答欄 解説 (1)円運動のつり合いの式となります。遠心力と重力が釣り合うことから、半径$r$を角速度(もしくは速度)で表せます。 (2)運動量保存で切り離した後のそれぞれの速度の関係がわかります。(ア)(イ)ではそれぞ…

解答欄 解説 今回は棒ではなく大きさのある物体であるため、平面で考えていかなければいけません。そして、力のつり合いとモーメントのつり合いの二つの連立で条件を求めることができます。モーメントのつり合いは、二つの方法で導けま…

解答欄 解説 二体の間で発生する摩擦の問題となります。それぞれの運動方程式をしっかりと立てましょう。 前半の問題では二体間の摩擦は静止摩擦であるため、摩擦力を$f$とおきます。$y$方向の力のつり合いは単純であるため、そ…

(1)~(3)まではストッパーがついている状態となっています。そのため衝突するまでは台が動かず小球だけ考えればいいことになります。その間ストッパーから $x$方向に力を受けているため、$x$方向に運動量は保存しません。衝…

今回の作図では箱は上下方向に動かないため、箱を質点として扱い、平行にスライドする状況と同じと考えます。 今回の問題ではPと箱同士の作用反作用を除くと、$x$方向に力が働いていません。よって$x$方向の運動量保存が成り立ち…