ばねの弾性力の問題です。①、②の式を立てた後の計算方法を教えてください🙇🏻‍♀️

軽いつる巻きばねの一端を天井に固定し、他端に質量 2.0kg 29. 弾性力 のおもりAをつるしたら長さが0.38mになり, 質量 3.0kgのおもりBをつるし したら長さが0.45mになった。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 ばねの自 然の長さは何mか。 また, ばね定数んは何N/m か。 第3章力のつりあい 27 ) 0.38m A m m m m m m m m m 0.45m lll l l l l l l l l B O

I Pの運動方程式の摩擦力がなぜμ（M＋m)gではな　　 　μmgになるのか分かりません 　物体Pの垂直抗力は(M＋m)gではないんですか

7 思考・判断 滑らかな水平面上に質量Mの物体Pを置き, その上に質量mの 小物体Qを載せて静止させておく。 PとQの間の静止摩擦係数 をμとし,重力加速度の大きさを」とする。 以下,AさんとBさんの会 話の空欄①~⑥には語群から適語を選び(同じ言葉を何度使用し ても良い) ア~オの記号で答えよ。 (I) ~ (VⅡI) には適当な式を入れ ｡ 物体 P M - (問題は以上) - a. (M+m)=F 1-2 理数基礎物理 No.2 小物体Q M'mgl Q m M. Mg 図 7-1 F-=-₂ A: 図 7-1 のように, Pに糸をつけて水平に引っ張るときと, 図 7-2 のように Q に糸をつけて引っ張るときとで, P, Qに はたらく水平方向の摩擦力の向きに違いはあるのかな? B:どちらの場合も,PとQの間に摩擦がない場合を考えたらわかりやすいんじゃないかな。 図 7-1 の場合, 摩擦がなければPだけが右向きに運動し、(⑩)によりQはその場に静止し続けるよね。摩擦力は運動を 妨げる向きにはたらくから,Pにはたらく摩擦力の向きは,Pの運動を妨げる向き、つまり(②)になるね。 そうすると,Qにはたらく摩擦力の向きは(③)によって(④)になるよ。 P mmmmmmmmmm 図 7-2 az A: 7-2 の場合も同様に考えると,Qにはたらく摩擦力の向きは (⑤)で、Pにはたらく摩擦力の向きは (⑥)ということになるね。ア B: 図 7-1 も図 7-2 も引く力を大きくしていくと, QPの上をすべり始めるときがくると思うけど, その時の 力の大きさは同じなのか,違うのか知りたいね。 A:じゃあ、考えてみようよ。 滑り始めだから摩擦力は最大摩擦力で, ぎりぎりPもQ も同じ加速度だと考えて いいよね。 図7-1 の時の引く力の大きさを F1, 加速度の大きさをa1として,図7-2の時の引く力の大きさを F2, 加速度の大きさをaとし,右向きを正としてそれぞれの運動方程式をたてると 図 7-1 のとき: Pの運動方程式(I) Qの運動方程式(Ⅱ) 図 7-2 のとき: Pの運動方程式(Ⅱ) Qの運動方程式(IV) これらから, F1=(V), F2 = (VI)となるよ。 (※M,m,μ, gを用いて答えること。) B:そっかぁ。 じゃあ、F1=(VⅡI) XF2 という関係になるんだね 【語群 】 ア:水平右向き イ:水平左向き ウ慣性の法則 エ: 運動の法則 オ作用・反作用の法則 FI a.(m+m)=a²1mm

この問題の（2）と（３）がわかりません。教えてください！

19 図のように、ばね定数k [N/m] のばねの上端を固定し,下 端に質量 m[kg]のおもりを取りつけると, ばねは伸びて おもりは静止した。 この点をAとする。 この後, ばね が 自然の長さになる所までおもりを持ち上げ, 静かにはなし た。重力加速度の大きさをg[m/s ] とし,ばねは鉛直方 向にのみ運動するとする。 l l l l l l l l l 自然の長さ (1) 点Aでのばねの伸びα [m] を求めよ。 (2) おもりが点Aを通過するときの速さ [m/s] をm,g, k で表せ。 (3) おもりが最下点に達するときのばねの伸びx [m] を a で表せ。 llllll A m ヒント おもりには,重力とばねの弾性力がはたらく。 位置エネルギーは,重力による 位置エネルギーと, 弾性力による位置エネルギーの両方を考える必要がある。 25 30 35

写真の赤線部の式はどの式を変形させたものですか？

54 電磁気 そうにゅう 極板間への金属板や誘電体板の挿入 極板間に金属板や誘電体板を入れるとコンデンサーの電気容量が増す。 (I) 金属板の挿入 図1の+Q, -Qに帯電した 極板 AB 間 (容量 C, 間隔d) に, 帯電していない厚さDの金属板 を入れると静電誘導により図2の ように-Q, + Qの電荷が現れ る。 Ar d BI E Q=CV V=Ed + +Q -Q AI TMNE d₁ d2 Bl V=Ed と d=d+D+d より V'=1/(d-D) Q=C'V' &Q=CV *y C² = 2²²₁²= ² D より == C= V' d-D 図2 80008 + [+Q E E ID +Q -Q 図 1 金属 (導体) の中の電場は0であり, 電気力線が通らない。 A の + Qから出 た電気力線を全部吸い取るために, 金属板の上の面にQが現れるわけだ。 このとき電場Eは変わっていないことに注意したい (Q一定はE−定)。 変わったのは AB間の電位差であり,V'=Ed+Ed2=E(d+d2) Q=C'V' V' = E(d₂+d₂) dESTUCH d-D W220+0 この結果は, 極板間隔がd-Dのコンデンサーと同じ電気容量になったこ とを示している。金属板の厚み分だけ間隔が減ったとみてもよい。金属板を 入れる位置は任意であることもわか?

類題の(1)(2)が分かりません。　よろしくお願いします。

例題2 電流が磁界から受ける力のつり合い 右の図のように,鉛直上向きに一様な磁束密度の 磁界がかけられている。 その磁界中に,質量 m, 長 さの金属棒を軽い導線で水平につるし, 図の矢印 の向きに強さIの電流を流したところ, 導線は鉛直 方向から角0だけ傾いてつり合った。 重力加速度の 大きさをgとして、 磁束密度の大きさBを求めよ。 指針 金属棒にはたらく力のつり合いを考える。 解 導線が金属棒を引く力をTとすると, 金属棒には,重力 mg, T, 電流が磁界から受ける力 IBI がはたらいている。 金属棒にはたらく力のつり合いより, 水平方向: IBl-Tsin0=0 ...... ① 鉛直方向: T cose-mg=0......② Tsino IBU Tcose mg ① ② より tan0= 9 ME よって, B= mgtand IU 4 B T B 0 (1) - 0 I IBU mg 類題 例題2 において、 磁界の向きが、次の(1), (2)の場合, 金属棒をつるしてい 2 る導線が鉛直線となす角0は図の0の向きを正として,どのようになるか。 (1) 鉛直下向きの場合 (2) 電流と同じ向きの場合 W (2) 0° 15 20 石 3

下線部でＶではなくＶ'である理由が分かりません。 問題文に「始めにフラスコ内にあった空気の質量の何倍か」とあるのでＶになるのではないんですか？ 教えてください

発展例題 14 ボイル・シャルルの法則 132 発展問題 Labor 口の開いたフラスコが,気温 t〔℃〕, 圧力か [Pa]の大気中に放置されている。このフ S8.69%01×0,1 1969 ラスコをt〔℃〕までゆっくり温めた。 次の各問に答えよ。 (1) このとき, フラスコ内の空気の圧力はいくらか。 Com Int ANDA (2) 温度がt〔℃〕から 〔℃〕になるまでに, フラスコの外へ逃げた空気の質量は, はじ めにフラスコ内にあった空気の質量の何倍か。 MORTU 273+t__(__) (2) これから, V' =VX 273+t₁ フラスコの外に逃げた空気の体積 ⊿V は, t₂-t₁ 22 Cest シャルルの法則)が成り立つ。 フラスコの外へ逃 げた空気も含めて、この法則を用いて式を立てる。V=-=X273+ax)(最 解説 (1) フラスコは口が開いており, 大気に通じているので, フラスコ内の空気の圧 力は大気圧に等しい。 したがって [Pa (2) フラスコの容積をV[m²] とし, 温める前の t〔°C〕, pi〔P〕,V[m²]のフラスコ内の空気が, 温めた後, t〔℃〕 [P] V'[m²] になったと する。 ボイル・シャルルの法則の式を立てる DIV P₁V' と. 指針一定質量の気体では、圧力が,体積 DV =一定の関係 (ボイル・ T V, 温度 T の間に, 050 温める前にフラスコ内にあった空気の質量を m, 外に逃げた空気の質量を⊿m とすると, tom L Am AV DA が成り立ち, V' J3 (²2\m) た (1) 273+t₁ 倍(S) 273+t₂ 273+t₂ m = VX 4m m 3VX = t₂-t₁ 273+t2 TEXT

53の問題では遠心力について考えていないのですが、7の問題で遠心力について考えているのはなぜですか？

球を速 52. 地球の公転運動 地球の公転は, 太陽を中心とした等速円運動と考える ま等速 けが その周期は3.2×10's (1年), 半径は1.5×10mである。このとき,地球の小球 さ, 向心加速度(太陽に向かう加速度)の大きさをそれぞれ求めよ。 用いて (S) 53. 等速円運動 自然の長さがしのばねの一端に,質量 mの小さなおもりをつけ, 他端を回転軸にとりつける。 (8? £1 おもりは,水平に置かれた円盤上の, 半径に沿ったなめ らかな溝の中に置かれており, 円盤の回転にあわせて回 転する。この円盤を角速度で回転させると, ばねは長 さだけ伸びた。 - Su(Bain!) (1) このときのおもりの回転数. 周期, 速さを求めよ。 (2) おもりが受けている向心力の大きさと, ばねのばね定数を求めよ。 ヒントおもりの回転半径は、ばねの長さに等しく, 1+x である。 54. 摩擦と向心力 粗い回転盤の上で、回転軸からの距 離が10cm のところに物体を置き,円盤の回転数をゆっ くりと大きくしていくと、 毎分60回転をこえたとき, 物 体がすべり始めた。 重力加速度の大きさを98m/s² 回転軸 1) 等速 10 5 仙力内 P 円錐 半頂角 の糸の 円金 球がら 加速) 小 垂 V

これの2番の言葉の説明を教えて欲しいです！！

133. 力学的エネルギーの減少 図のように、質量 2.0kgの物体が, 高さ 10 mの位置から曲面上をすべりおり、水平面 上を20m すべって停止した。 曲面と物体 との間に摩擦はなく、水平面との間に摩擦 があるとする。 重力加速度の大きさを9.8 m/s²として,次の各問に答えよ。 (1) すべり始めてから停止するまでの間において, 物体の力学的エネルギー 変化後の 力学的 力学的 10m の変化は何Jか。 0-2.0×98×10=-196 変化前の力学的に JIS V4- AA 85 (2) 物体が水平面から受けた動摩擦力の大きさは何Nか。 F/ -20m- -196=-201 (29.8 -196=Fx20xcos180° 133. (1) -2.0X (0² (J) (2) 9.8~ = -1.914x10² = -2.0 X/0² ルギー Standard

解説の、直角三角形の上の角も30°になるのってなんで分かるんですか？？🙇‍♂️

□ 77. 斜面上の運動 水平とのなす角が30° のなめらかな斜面上に,質量 m[kg]の物体を静か に置くと、物体は加速度の大きさa [m/s2] で斜面 をすべり始めた。 ただし, 重力加速度の大きさを g[m/s²] とする。 m 〔kg〕 130° 77 (1 (

(1)は何となく分かったのですが(2)からは全然わからないです。解説お願いします🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️

211 力学的エネルギーの損失 図のように, 質量m の振り子のおもりを床から高さんの位置から静かに放 FOLK したところ, なめらかな床の上に置かれた質量Mの物 OHU 体と衝突し,その後は一体となって床から上がっていっ た。重力加速度の大きさをgとする。 Mash +91) 自 m h M (1) 衝突直後のおもりと物体の速さはいくらか。 sis (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 (3) 衝突後,おもりと物体が達する最高点の, 床からの高さはいくらか。 ➡22,5 54 ヒント (1) 運動量保存の法則を使う。 (3) 衝突後の力学的エネルギーは保存される。