この問題の4だけお願いします 答え,-T-mg

せ。 , 2 。 [北海道大〕 54. くたてばねによる単振動〉 図のように, なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に,同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A, B を通した。 物体Aには, ばね定数kの軽いばねをつけ, ばねの他端は棒の端に固定した。 ばねは OP 方向のみに伸縮し, 棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。 さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが, 引きあうときは引きあう力の大きさが接 床 x=0+ P Telle [00000] 物体B -接着剤 ・物体 A 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさをgとする。 初めに, ばねはその自然の長さからdだけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。 図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みd を,m, kg を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。 物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2) この振動の周期を, m, kを用いて表せ。 (3) この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を, m, k, b を用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。 また,物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり, Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが, Tが負のときは押しあっていることになる。 (4) このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, T を用いて表せ。 x軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体 A, B の運動方程式を考えることで,Tを, m, k, g, x を用いて表せ。 020 (6) T をxの関数として, -3d≦x≦3d の範囲でグラフに描け。 ただし, ここでは6>3d とする。 次に, 接着剤の接着力が小さく, 物体A,B間の引きあう力の大きさがmg以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。 ただし, 離れる瞬間の前後で,物体AとBの運動エネル ギーや, ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 2246 物体Bをつりあいの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 (7) 運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,bはある値6 以上でなければならな い。 bı を, m, k, g を用いて表せ。 (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを, m, k, g, b を用いて表せ。 [22 千葉大 ]

③で速度を分解した時になぜ水平方向しか考えないのですか？

② 3 4kg 2kg 5m/s (1)e=0 完全非弾性衝突 ◎全エネルギーが吸収 (2)≦e≦1 非弾性衝突 エネルギー損失あり 10kg 5m/s (1) ?m/s 3年 物理 1. 反発係数 ①反発係数を おかえり (1) 衝突後の速度が 「衝突前の何倍になるか｣ を表した値は、(はこの 後亡 (2) 衝突後の速度は方向が逆になるため負の値 になる。e の値が負にならないように マイナスを掛けている。 ②e の値の範囲 (3)e=1 (完全)弾性衝突 エネルギー損失なし 30° 6m/s mcose() である。 その 10m/s 72m/s 60. ると、 直抗力の大きさをN 方向の力 (1)e=? e=0.4 (2)AE=? 水平方向のみに確 (1)e=? 授業プリント (2)AE=? (2)AE=? MON 物体にはたらく静止摩 のつりあいより 向き以意!! No.15 (1) e = 0 前 10m/s ******** ペタッ! 後 0m/s (1)(式) 前 10m/s de Ć |完全非弾性衝突 105m/s -5 10 非弾性衝突 問1 ? の値を求めよ。ただし右向きを正とする。 ▲Eは衝突前後の力学的エネルギー変化を表す。 (1)(式) (1) ==-0.5 10.51:05 ~反発係数 ① ~ p.48~54 (+) (ALLZ 211754 OFF はねかえら かいもの =-0.5 10.51=0.5m |0 ≤e ≤ 1 (1) (2) 0 <e < 1 前 10m/s (答)(1)_ 後 8m/s e (2) 二 e=- M V 122 ✓ボールをイメージ Fare!! Tel (3) e = 1 前 前 10m/s Sand 後 10m/s (2X) 1/12/12.25-12/12-2-100=-75 2015 (2) -75J (完全)弾性衝突 3 = 0.4 (2)(IT) ₁ (0.4 — = 160.25 =-405 e 2.2物体の 相対速度に 衝突前 A (答)(1) 2.0m/s(2)-105丁 (1)(式) 6ce60° 6 & 2-3 7213 120030 (2)式)÷36-22244-144=72-288 3 (答)(1) (2) -216g A 問23 (1) (

（3）で、1−Qh分のQC<1というところがわかりません。お願いします！

0 水 ステン SSRS HARR 138 熱機関の効率装置Aは,絶対温度 Th [K] の高温熱源か ら熱量 Qn] [J]を受け取って一部を仕事 W [J] として取り出すこと ができ、熱量Qc [J] を絶対温度 Te [K] の低温熱源に放出する理想 TELHO ACCE 的な熱機関である。 高温熱源 Tw 装置A Qc 低温熱源 Te (1) 装置Aの内部エネルギーの変化はないものとして, Q, Qc, W の間に成りたつ関係式を示せ。 Qh, Qc, W はいずれも正の値を 757 201 とるものとする。 (2) 装置Aの目的は仕事を取り出すことであり,より小さな熱量をより大きな仕事に変 換できると効率がよいといえる。 高温熱源からの熱を仕事に変換する熱効率 es を Oh, Qc を用いて表せ。 OMINU DARAS (3) 常に熱効率 ex < 1 となることを(2)の結果を用いて説明せよ。 W [16 奈良女子大 改] 132 ヒント] 134 30℃℃ で, 定規が示す 「3400mm｣ の長さは, 3400mm よりわずかに大きい｡ 7 inforsch F1 #h++ Z

指針のところに書いてある「衝突は瞬間的に起こるので摩擦力による力積は0」とあるんですがＡとＣの衝突なのになぜ摩擦力による力積は0になるんでしょうか？

発展例題14 重ねた物体との衝突 図のように、水平でなめらかな床の上に,質量 2mの物体Aが置かれ, その上に質量mの物体Bが 置かれている。Aと床の間には摩擦がなく, AとB C TELL LEXICO の間には摩擦があるとする。 物体Aの左側から,質 小屋 12 量mの物体Cを速さv で衝突させると, 衝突は瞬間的におこり, 最初, 物体Bは動かな かったが,やがてBはAの上にのったまま,Aと同じ速度で運動するようになった。A とCの間の反発係数をeとし, 右向きを正とする。 衝突直後のAとCの速度をそれぞれ 求めよ。 また, 一体となったときのAとBの速度を求めよ。 指針 衝突は瞬間的におこるので, 衝突直 後では、AとBの間でおよぼしあう摩擦力による 力積は0とみなせ, Bの速度は0である。 したが って,衝突前と衝突直後で, AとCの運動量の和 は保存される。 その後, B は動き出すが, 衝突直 後とそのときのA,Bの運動量の和は保存される。 解説 衝突直後のCの速度を vc, Aの速度 HKS をAとする (図)。 このとき, AがBから受ける このとき、1 小 C Vc B A 発展例題15 斜めの空 VA 4120 m 反発係数の式は, Vo 平水2m- 1+e 3 7. 運動量の保存 93 力積は0とみなせる。 したがって, 運動量保存の 法則から,右向きが正なので, mv=mvc+2mvA _ __ 1+e VA = e=- 発展問題 195, 196 A B m VAVC 0-vo 2式から, また,一体となったときのAとBの速度をVAB と する。衝突直後とそのときとで、AとBの運動量 の和は保存されるので 2mvs+0=(2m+m)VAB Vo 3 -vo+0=3mUAB 1-2e 3 Vc= 2m AB= Vo 2(1+e) 9 Vo 第Ⅱ章力学Ⅱ A

7と8は何が違うのですか？ 7ではvab=vb-vaを使っていて 8ではvabベクトル=vbベクトル-vaベクトルを使っているのですがなぜ7と8では解き方がちがうのですか？

7 相対速度■東西方向に直線の鉄道と道路 が並行している。 西向きに速さ30m/sの列車 A, 東向きに速さ15m/sの自動車 B, 速度のわから ない自動車Cが同時に走っている。 30m/s 15m/s B6 西 ◆8 相対速度■列車Aが東向きに速さ20m/sで進 み,自動車Bが南向きに速さ20m/sで進んでいる。 (1) Aに対するBの相対速度の大きさと向きを求めよ。 (2) 自動車Cが北向きに進んでいる。 Aに対するCの 相対速度の大きさは25m/sであった。 Cの速さ vc [m/s] を求めよ。 例題 3 北 西東 南 A A (1) Aから見たBの速度はどの向きに何m/sか。 (2) B から見たAの速度はどの向きに何m/sか｡ (3)Cから見たAの速度が西向きに 10m/sであった。 Cの速度はどの向きに何m/s か。 例題 3 ◇ 20m/s > C 東 B 20m/s

（3）相対速度が負であることを前提として式を立てた理由を教えてください。

12/5. 28 質量がそれぞれ2m,m,mの3つの部分 P, Q, R から成るロケットが宇宙空間で静止 している。 はじめ, R を左向きに打ち出した。 放出後のP・Qから見た R の速さはuであったので, P･Q の速さは (1)である。 また, この際に要したエネルギーは (2) である。 X 続いて,Q を左向きに打ち出した。放出後のPから見たQの速さは やはりであったことから, Pの速さは (3) となっている。 (立命館大+東北工大 R 力学 21 m m P 2m

（3）相対速度が負であることを前提として式を立てた理由を教えてください。

12/5. 28 質量がそれぞれ2m,m,mの3つの部分 P, Q, R から成るロケットが宇宙空間で静止 している。 はじめ, R を左向きに打ち出した。 放出後のP・Qから見た R の速さはuであったので, P･Q の速さは (1)である。 また, この際に要したエネルギーは (2) である。 X 続いて,Q を左向きに打ち出した。放出後のPから見たQの速さは やはりであったことから, Pの速さは (3) となっている。 (立命館大+東北工大 R 力学 21 m m P 2m

➂の最小値の求め方を教えてください。 （4t− 1）が出てくる意味がわかりません。 よろしくお願いします。

(2) 曲線C:y=xeについて、以下の問いに答えよ。 ① 曲線C上の点P(1, ter) (0) における接線の方程式を求めよ。 y'=e* - xe¯* = e* (1 − x) 点Pを通り、傾きがe'(1-t) の直線の方程式は y-te=e¹ (1-1)(x-t) y=-(1-1)x+12 ②曲線C 接線1、 直線 x = 1およびy軸とで囲まれた斜線部分の面積Sを求めよ。 S=f{e-¹ (1-1)x+t²e-xe-*} dx ==√xe* dx = -xe* -f(-e) dx = -xe* -e = -e *(1+x) £5 s = [ ½ e ¹ (1-1)x² + P²e¹x + e*(1+x)] = -¹ (1-1) +²³¹ +26²¹ -1 S =1/26(212-1+1)+201-1 ② で求めた面積が最小となるとき、 点Pのx座標の値を求めよ。 1 S'=--e¹ (21²-1+1) +-e (41-1)=-=e¹ (21²-5t+2) 2 1 =-=-e²¹ (21-1)(1-2) 2 y=e¹ (1-1)x+t²e²¹ t S' S 20 S'=0を解くと1=1,2であるから、増減表は以下となりのときSは最小となる。 2 1 答 1/2 20 + 極小 → 答 t 1 1-2 直線 x = 1 接線 S=1/26(232-1+1)+2e-1-1 曲線C:y=xex

この解き方合ってますか？

66 質量mの小球Pが速さで滑らかな面に垂直に衝突し た。 面から受けた力積の大きさはいくらか。 反発係数をe とする。 67 P が速さで魚の m u

物理基礎です！この問題の解説をよろしくお願いします。

15 問e 地面から物体を鉛直上向きに速さ4.9m/sで投げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 1) 最高点に達するまでの時間は何秒か。 (2) 最高点の高さは何mか。 (3) 地面にもどるまでの時間は何秒か。 4) 地面にもどったときの速度はどの向きに何m/sか。 D # 51 P 6 ・ 1 B 4 6 s 8 4 B 13 4 d 25 @ ・ #P mos 駅 問 f ビルの屋上の点Pから物体を鉛直上向きに速さ 9.8m/sで投げたところ 3.0 秒後に地面に達した。 点Pの地面からの高さは何か。 重力加速度の大き さを9.8m/s² とする。 A Bisfen MONETY W L o @ ① 20問g 高さ 8.0mの点から物体を鉛直上向きに投げたところ, 2.0秒後に地面に達 した。 初速度の大きさは何m/s か。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 Tel