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Physics Senior High

例題4の(2)の値にマイナスが付くのは、重力と弾性力の合力は復元力であり、この問題の場合は下向きを正としている。 ばねに物体が上から取り付けられている為物体は自然長より下の位置にあって、これを元の位置に戻そうとするには上向きの力である復元力が必要で、その向きは下向きを正と... Read More

例題4 鉛直ばね振り子 右の図のように、 軽いばねの一端を床に固定し, 他端に質量mのおもりを取りつけると, ばねが自 然の長さからdだけ縮んでつり合った。 その後, ば ねが自然の長さになるまでおもりを持ち上げて静か にはなすと, 鉛直方向に単振動を始めた。 重力加速 度の大きさをgとして、次の問いに答えよ。 (1) ばね定数はいくらか。 自然の長さ d d 解 (1) ばね定数とするとおもりにはたらく力のつり合いより, mg-kd=0 よって,k=mg d (2) おもりにはたらく力(重力と弾性力)の合力をFとすると, F=mg-k(x+d)=-kx=- XC of (2) おもりがつり合いの位置から距離xだけ下側にあるとき, おもりにはたらく力 の合力はいくらか。 ただし, 鉛直下向きを力の正の向きとする。 (3) おもりの単振動の振幅 周期はそれぞれいくらか。 (4) おもりがつり合いの位置を通過するときの速さはいくらか。 10 つり合い の位置 指針 おもりは、ばねが自然の長さからdだけ縮んだ位置 (つり合いの位置)を振 動の中心として, 単振動をすることに着目する。 IC Touch この式は、「F=-Kz」と同様の形 (K=k=mg) であることから,合力 式(16) Fは復元力であり, おもりはつり合いの位置を振動の中心として, 単振動を することがわかる。

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Physics Senior High

高一の物理基礎、摩擦力です。 例題12と類題12は摩擦力の向きが逆だったのですが、理由は何故ですか? どなたか教えて下さい🙇‍♀️

例題 12 斜面上における静止摩擦力 水平となす角が30°の粗い斜面上に質量10kgの物体を置き、斜面に沿っ て上向きに 25Nの力で引くと、物体は静止したままであった。このとき, 物体が斜面から受ける静止摩擦力の大きさは何Nか。 ただし,重力加速 ICE 度の大きさを 9.8m/s2 とする。 P10kg 指針 静止摩擦力は,斜面に平行な方向にはたらく。 その方向における 力のつりあいを考える。 解 斜面に平行な方向における重力の成分は,斜面下向きで, 10×9.8×sin30°=49Nであり,引く力は, 斜面上向きに25Nである。 したがって,物体は斜面下向きにすべり出そうとするので,静止摩擦力 は,それを妨げる斜面上向きにはたらく。 静止摩擦力の大きさをF〔N〕 とすると,斜面に平行な方向における力のつりあいから, 49-25-F=0 F=24N 類題12 水平となす角が30° の粗い斜面上に質量 2.5kgの物体を置き, 斜 面に沿って上向きに大きさ T〔N〕 の力で引く。 上向きにすべり始める 直前のとき, Tの大きさは何Nか。 ただし, 物体と斜面との間の静止 摩擦係数を 0.40, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 ¥ 30° 垂直抗力 49 N 30° 25N 2.5kg 重力 98N 130° 25N ) 30° [

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