問5の力学的エネルギー保存則の、何が台車から手を離した位置の要素で、何が振動の中心の要素なのかがわかりません🙇🏻‍♀️ （個人的には1/2mv^2+1/2kA^2が振動の中心で −mgAsin30°が手を離した位置の要素だと思いました）

千葉 1 千葉大理系前期 図のように 2023年度 物理 31 角30°のなめらかな斜面上に質量m の台車が置かれ, そ の台車には軽く伸び縮みしない糸の一端が取り付けられている。 その糸のもう一 端は斜面の上端に固定された定滑車と, 床と軽いばねでつながれた動滑車を介 して、天井に取り付けられている。 なお、 台車, 定滑車、動滑車, 糸は,すべて 同一の鉛直面内にあり, 台車から定滑車までの糸は斜面と平行, 定滑車から動滑 車および動滑車から天井までの糸は鉛直で, 糸がたるむことはないものとする。 また、2つの滑車は軽く, なめらかに回るものとする。 価 台車が静止しているときの位置をつり合いの位置とする。図のように,このつ り合いの位置から,斜面の最下点までの距離をLとする。なお,距離L.なら びに台車から定滑車までの距離は、後述する単振動による台車の振幅に対し て,十分に長いものとする。また,ばね定数をk, 重力加速度の大きさを gとす る。空気抵抗や摩擦は無視できるものとして、 以下の問いに答えなさい。 ただ し、解答に用いる物理量を表す記号は,問題文中に与えられているもののみとす る。 に その e fi St と 重力の向き 台車 L 30° m 図 ■天井 Grellle 動滑車 ばねん 床 〇問1 つり合いの位置において台車が静止しているときの, 糸が天井を引く力の 大きさを求めなさい。

解き方が分かりません。 助けてください。

(2)図2のように、波長が4cm,振幅が4cmの2つの波がそれぞれ1cm/sの速さで互いに逆向きに進んでいる。 ① 3s後のx=6cmの位置での変位y は何cm か。 ② 4s後のx=5cmの位置での変位yは何cmか。 ③ 5.5s 後のx=4cmの位置での変位y は何cm か。 0cm! 8cm 0cm 4 [cm] 6 A 8 10 xleml ■] 次の問いに答えなさい。 (P110,117, P118, P126,P127 参照) 図 2

2点質問があります。 ① 1.73の3桁で計算している理由はなんですか？2桁や4桁などはダメなんですか？ ② 有効数字の桁数で割り算は有効数字の少ない方に合わせるので、110.72と4の場合5桁と1桁となると思ったのですが、なぜ2桁になるのか教えてください🙏

2-4 一辺の長さがαの正三角形の面積は)である。一辺が80cmの正三角形の面 4 積を有効数字を考慮して求めよ。 なお、 √31.7320508... である。 3 11 K 4 × (8.0cm)2 1.73×8.02 4 110.72 4 cm2 cm2 st =27.68cm2~28cm2

丸で囲った所が分かりません。 なぜ、このようになるのでしょうか？

例題3 電気抵抗 抵抗率が1.5×10Ω•m のニクロム線がある。このニクロム線の直径が0.20mm,長さが1.0m のと き, ニクロム線の抵抗値は何Ωか。 【解法】 R=0/1/3より、 1.0 2x3.14 <これとこれし 1.5×10-x- (477) 24 =(yg) [82] 22 01108003

分からないです！ 計算が合わない！ (1)(2)両方とも！ 私の答えが(1)が2.40になり、(2)が7.22✖️10の➖2乗となり答えが違います。 計算方法を教えてください。

例題4 状態方程式 気体定数を 8.3J/mol・K として, 以下の問いに答えよ。 (休程) (2) 圧力が 1.0×10Pa, 温度が 17℃ の理想気体 0.30mol の体積は何 m3 か。 (1) 圧力が 1.0×10Pa, 体積が6.0×10-m3 温度が27℃の理想気体の物質量は何molか。 【解法】 (1) 理想気体の物質量をn [mol] とすれば,DV=nRTより, 1.0×105×6.0×10=n×8.3×(273+27) となるので, n=- 1.0 × 105 × 6.0×10-3 8.3×(273+27) C 12 You 7=1+273°29 (ビー度) 13518486 =(0240)=(924)[mol] ないて (2)理想気体の体積を V [m] とすれば, pV=nRT より, 1.0 × 105 ×V=0.30×8.3×(273+17) となるので, V= 0.30×8.3×(273+17) 1.0×105 = 01722X100 34 )=172410 ) [m³] 33 か

問5相対速度の問題で、解答にある相対速度が表されてる図が何故そうなるのか教えて頂きたいです。 相対速度を考えるときの図の書き方も教えて頂きたいです。 回答よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

物理 次に,AさんとBさんは、発射台が水平面に固定されていない場合の現象につ いて考察している。ただし、図3のとは正しくは描かれていない。 Aさん: 発射台が水平面上をなめらかに運動できるとき, 図3のように発射台から 見て水平方向から45°の方向に小球を打ち出すと, 小球が水平面に衝突す る直前の速度方向と水平面のなす角度が 45° とは異なるよ。 Bさん:小球を打ち出したときの反動で,発射台が動いてしまうのが原因だね。小 球が水平面に衝突する直前の速さをひとして考えてみよう。 打ち出した直後 落下する直前 小球 <45° 発射台 小球 水平面 水平面 問5 次の文章中の空欄 10 ものを,それぞれ直後の { 11 物理 に入れる式または語句として最も適当な } で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 Aさん:Φ=60°になるとき,小球を打ち出した直後の,発射台に対する小球 の速さ”はどうなるだろう。 Bさん:発射台に対する小球の相対運動を考えると求められるよ。小球を打ち 出した後の台の速さをVとすると, v= 10 0 √2(V) ② √2V+ 2(+12/20) ③√√2 (V-v') ④ √2 (V+α) となるよ。 Aさん:一方で,発射台の質量が小球の質量より十分大きいときは ① 0°に近い値 11' 図 3 問4 小球を打ち出した後の発射台の速さはいくらか。 最も適当なものを,次の① ⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 発射台の質量をM, 小球の質量をとす る。 9 mv'sin 45° mv'cos 45° mu'sino M M M mv'cos o M 2mv'sin 2mv'coso M M 11 ② 45°に近い値になるよね。 ③ 90°に近い値

物理 132番の(ケ)について質問です (ケ)のときコイルの誘導起電力はi1の向きと同じなので符号は正と考えたのですが回答では負でした。なぜ負になるのかを教えてください🙏

抵抗 R O スイッチS に比べて増加するか、するがす (i) コイル2の長さを軸方向に押し縮めた後に、 同じ実験をした。 (i) 鉄心を引き抜いた後に、同じ実験をした。 132. 〈コイルを含む直流回路> 〔19 大阪府大 改 からの距離 (m) うう。 導体棒中 ■における電場 反時計回りに, 電力が生じる。 印b の向 ■に電流が流れ 図1の矢印 はたらくと考え である。 [15 同志社大 〕 次の文章のアコに当てはまる数式または数値を 答えよ。 また、サに当てはまる語句を答えよ。 h c L b Ix d f R 図に示すように抵抗とコイルをつないだ回路で, スイッ チSを閉じたり開いたりしたときに回路に流れる電流を考 えよう。 電池の起電力をE. コイルの自己インダクタンス L. 2つの抵抗の抵抗値は図のようにr, Rとする。 電池 と直列につながれた抵抗値の抵抗は電池の内部抵抗と考 えてもよい。 また, 導線およびコイルの電気抵抗は無視できるものとする。 a +r ch S E スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル, 抵抗値Rの抵抗を図の矢印の向きに流れる電 流をそれぞれ I, と書くことにする。 このとき, 抵抗値の抵抗を流れる電流はア となる。 経路 abdfgha についてキルヒホッフの法則を適用すれば、 電池の起電力と回路に 流れる電流の間にはE=イの関係が成りたつ。 一方,このときコイルを流れる電流が 微小時間 4t の間に 4 だけ変化したとすると, 経路 abcegha についてキルヒホッフの法則 を適用すればE= ウ の関係が得られる。 スイッチSが開いていて回路に電流が流れていない状態でスイッチSを閉じたとき、その 直後に回路に流れる電流は, L=エ=オとなる。したがって、スイッチSを閉 じた直後にコイルに生じる誘導起電力の大きさはE, r, R を用いてカと表される。 方, スイッチを閉じてから十分に時間が経過した後にコイルに流れる電流は、ムキ であり,このときコイルにはクだけのエネルギーが蓄えられることになる。 to D

(2)の問題において、なぜ最初(Bをはなした直後)の力学的エネルギーA、Bを合わせて考えないといけないんですか？そのまま(1)で出したA、Bの値をイコールで結ぶだけじゃダメなんですか？

リードC 基本例題 23 力学的エネルギーの保存 第5早仕事が >104~108 解説動画 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A, Bを取りつけた。 Aは水平な床に接し, Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。いま,Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし,床を高さの 基準とする。 (1) B が床に衝突する直前の A, B の速さをぃとする。 このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 平 70Bが床に衝突する直前のA,Bの速さではいくらか。 M 3M 指針 A,B には,重力 (保存力) のほかに糸の張力 (保存力以外の力)もはたらくが,張力が A, Bにする仕事は,正,負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 解答 (1) Bが衝突する直前の力学的エネルギ ーはそれぞれ A : 123mv+mgh B: Mv²+0=Mv² A:0+0=0/ B:0+Mgh=Mgh A, B をあわせて考えると, 全体の力学的 エネルギーは保存されるので 0+Mgh = (1/12mo+mgh)+1/2 Moz -Mv2 2 (2) 最初(Bをはなした直後) の力学的 2(M-m)gh よって v= M+m エネルギーはそれぞれ 109,110 解説動画

(2)の問題において、なぜ最初(Bをはなした直後)の力学的エネルギーA、Bを合わせて考えないといけないんですか？そのまま(1)で出したA、Bの値をイコールで結ぶだけじゃダメなんですか？

[リード C 基本例題 23 力学的エネルギーの保存 第5章■ 仕事と力学的エネルギー 49 104~108 解説動画 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A, Bを取りつけた。 Aは水平な床に接し, Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。 いま, Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし,床を高さの 基準とする。 (1)Bが床に衝突する直前の A,Bの速さを”とする。 このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。国十 72Bが床に衝突する直前の A, B の速さ”はいくらか。 2Bが床に衝突する直前のA,Bの速さ”はいくらか。 OBM m 指針 A, B には, 重力 (保存力) のほかに糸の張力 (保存力以外の力) もはたらくが, 張力が A, B にする仕事は,正, 負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 B:0+Mgh=Mgh 解答 (1)Bが衝突する直前の力学的エネルギ A:0+0=0/ ーはそれぞれ A, B をあわせて考えると、 全体の力学的 A: 2 1½ ½ mv² + 2+mgh B: 11/23 Mv² +0=Mv 0+Mgh= (2) 最初 (Bをはなした直後)の力学的 よってv= エネルギーは保存されるので =(1/12mo- mu2+mgh+1Mv2 2(M-m)gh M+m エネルギーはそれぞれ 110 解説動画

物理基礎です。解説にある（2）のwって文字で表した公式はなんですか？

基本例題 24 保存力以外の力の仕事 点Aを境に左側がなめらかで右側があ らい水平面がある。 点Aより左側のなめ らかな水平面上で, ばね定数100N/m の ばねの一端を固定し,他端に質量 1.0kg -0.70m→ 00000 自然の長さ 109,110 解説動画 -/ 〔m〕 A あらい水平面 B の物体を置く。 ばねを0.70mだけ縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さ になった位置でばねから離れた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s? とする。 (1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/s か。 物体はばねから離れた後右に進み, 点Aを通過して点Bで停止した。 (2) 物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離は何mか。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エ ネルギーはU=1/12/2 -×100×0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エ ネルギーは K= 1=1 - ×1.0× v2 [J] ゆえにv=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l= -4.9 [J] 物体の力学的エネルギーの変化= W より 1/12×1.0×0-1/23×1 ×1.0×7.02=4.9 力学的エネルギー保存則より +1×100×0.70°= ゆえに1=- P2=1/2x - ×1.0×2+0 7.02 2×4.9 =5.0m