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Physics Senior High

定期テストで、この物理の問題が出題されました。 解説はありませんでした テスト中はほぼ分かりませんでした 解き直しで、途中まで、手探りでやって見ました 見てろらえるとありがたいです

図のように,下端を床に固定したばね定数kの軽いばねの上 端に質量mの薄い板がとりつけられている。鉛直上向きにy軸 *をとり,板のつり合いの位置を原点とする。時刻0で, 質量m の小球が板の真上y=hから, 初速度dで自由落下を始める。同 時に,つり合いの位置y=0にある板に鉛直下方向の初速度を与 え,周期Tの単振動を開始させる。その後の運動の間, 板は水 小球 h stor Yey 平を保ち,床と接触することはないとする。 時刻-Tのときに 0+ 小球と板が初めて弾性衝突する(1回目の衝突)。重力加速度の大 きさをgとする。 床 板に衝突直前の小球の速さを求めなさい。 2ッh 問2~小球衝突直後の板の速さを求めなさい。 問3衝突後、板は新たな単振動を始めるが, 振動の周期は変わらない。その周期を求めな さ し+年M =Mu い。 一問4新たな単振動の振幅を求めなさい。 問5 時刻Tに2回目の衝突が起きる。 時刻0 で板に与えた初速度の大きさをg, hを用い て求めなさい。 mレ =限t 問6 1回目の衝突後に小球の上がる高さを求めなさい。 んみ吸=K 次に、粘性の強い小球で実験を行った。 板の真上 y=hから, つり合いの位置に静止する板へ質量 mの小球を初速度 0 で自由落下 させた。小球と板は一体となって単振動を開始した。 問7 小球と板の最も下がる位置yを求めなさい。 00 令和3年度1学期期末試験 3年.doc 2/4

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2枚目の青で丸を書いてある場所(-の部分)についてです。はねかえり係数がマイナスになることって有り得るのですか??

こに 参考目 3反発係数 質量 m テニスポールを床に落とすとはずむが(図44), ゴム ポールを落とすともっとよくはずみ, 床から勢いよく はねかえってくる。しかし, 粘土では床にくっついて しまってはねかえらない。 このような, はねかえりの A 床との衝突 の所から た後に小 h'[m]を 反発係 O図 44 テニス ポールと床との衝 鉛直 直前の一 とする 程度を表す量を考える。 突 図 45のように,鉛直下向きを正の向き として,小球が床末に衝突する直前の速度を o[m/s](»> 0), 衝突した直後の速度を [m/s)(が"< 0)とする。 ここで, 衝突直前 の速さ(速度の大きさ)は || =D v, 衝突直後 の速さは |'| =ーがと表されるので, 衝 突前後の速さの比奈、eとすると lo| lol ギーの エネ) 衝突直前 衝突直後 速度 v(<O) 正の 向き 速度 v(>0) V=(-e)ue= じ 1を超んないように! (53) O図 45 小球と床との衝突 ひ が成りたつ。eを反発係数(はねかえり係数)という。」1が」より coefficient of restitution も大きくなることはないから,veは息Se%1の値をとる。 アエネルキー保存される。 e=1の衝突を弾性衝突(完全弾性衝突ということもある)といい,この elastic collision 実 とき が| = |»| になるので, 最もよくはねかえる。 ギ-E 0Se<1の衝突を非弾性衝突という。e=0の場合を特に 完全規 inelastic collision 弾性衝突といい,このとき |が| = 0になるので, はねかえらない。 perfectly inelastic collision いろいろなボールと机の面との間の反発係数を測定してみよう。 ○実験6 問1 水平面上を進む小球が, 壁と垂直に衝突してはねかえった。衝突直前の小塚 の速さが2.0m/s, 衝突直後の小球の速さが1.5m/sであるとき,小球と壁 との間の反発係数はいくらか。 5 問16 水平な机の面より 80cm の高さの所から, 小球を自由落下させた。机の面と 小球との間の反発係数を 0.50 とするとき,小球は衝突後何 cmの高さまで はね上がるか。 Op.49 参考 0 48 第1編 力と運動 A

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Physics Senior High

至急お願いします!🙏💦 (3)の解説でtを消去すればいいというのがどうしてか分かりません また、問題文のxの関数としてといわれたら答えは必ず y=axの2乗になるのですか?

8:49 回 A l 66% 閉じる II O 18 第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は、 水平方向には等速直線運動,鉛直方向には自由落下をする。 小球の軌道の式は時刻 (のx座標とy座標を表す2式から時刻!を消去して求める。 斜面の傾斜角が45°なので,落下地点のx, y座標 x1, yの間に y=-x, の関係がある。 41 (2) x軸方向には速度 tu の等 「3 2 Vg (3) 着水する瞬間の小球の速度のx, 「3 2 2 (1)原点0から飛び出した後,小球は水平方向に等速直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」より時刻 t[s] における小球のx座標は ………の x= Vot [m] -y+ gt-ラ+ (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから,時刻t[s] における小球のy -ロ 軸方向の速度tyは自由落下の式「ひ=gt」より,向きに注意して I y軸が鉛直上向きなの ひyく0, y<0 であることに 意すること。 よって =ーgt (m/s) 『3 = +=Uゅ、 (3) 時刻t[s] における小球のy座標は自由落下の式「y=→gt"」より ソニー 小球の軌道の式は, ①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より これを②式に代入して y=-ラ)=- 26° よって,軌道の式は y=ー 6 2v。 (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x1, y とすると のここがポイント 弾丸が物体に命中する (4)では、そのときのy座 =ー 2,2 43 また,斜面の傾斜角が45° なので, y=-xの関係がある 日 よって e 斜面を表す直線の式は y=er である。 O (1) 弾丸が x=1 に達する 速度 vcos 0 の等速直線 ーX= 2v6 2v したがって X= g =ucos0·t'

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基本例題10の(2)を詳しく教えてください🙏🏻 至急お願いします!

(?)L: Vt 20 t? フェ A3 22 第1編運動とエネルギー C+ 303 基本例題 10斜方投射 CLEARC 0こ 度の大きさを9.8m/s° とする。 (1) 初速度の水平成分 vox, 鉛直成分 voy を求めよ。 (2)最高点に達するまでの時間ち [s]と, 最高点の高さん[m] を求めよ (3) 再び地上にもどるまでの時間t2[s] と, 水平到達距離x [m] を求め上 32.鉛直投げ上げ 気球から,静かに小残 58.8mの所であった。 重力加速度の大きさを 運動をする。最高点(セッ=0 の点)を境に上りと下りが対称になることに注目す。 解答(1) 解法1直角三角形の辺の長さの比より ト 20:v0x=2:3 33.鉛直投げ上げ 行ころ,小球は点Aを 最高点 (ッ=0) 10m/s 20m/s よって Vox=20× =10/3=10×1.73 2 30°D 0 向きに6.9m/sで通 さを9.8m/s とし, 17m/s =17.3=17m/s 20 20:voy=2:1 よって Voy=20×ー=10m/s 解法2 ひ0x=20cos 30°, voy=20sin30° からも導ける。 (2) 鉛直投げ上げの式 「ひ=v0-gt」をy 成分について立てると, 最高点では ひッ=0 より 0=10-9.8t 「ぴー=-2gy」より 0°-10°=-2×9.8×h (3) 対称性より =2t=2.04=2.0s x方向には等速直線運動をするから 「x=ut」より x=17.3×2.04=35.2…=35m 34.自由落下と 下させ, 2.0秒後に ところ,2つの小 9.8m/s? とする。 (1) 小石Bを投げ (2) ビルの高さh 20 7.0 ち=1.02…=1.0s POINT 斜方投射 水平方向:等速直線運動 鉛直方向:鉛直投射 100 -=5.10…=5.1m h= 2×9.8 0.40 35. 水平投射 速さで水平に飛。 Let's Try9 たら,物資は地 *30,斜方投射● 水平面上で斜め上方に小球を投げ 9.8m/s た。小球の初速度の水平成分の大きさは10m/s, 鉛直 成分の大きさは9.8m/sであった。重力加速度の大きさ を9.8m/s? とする。 (1) 小球が最高点に達するまでの時間t[s] を求めよ。また。 最高点の高さh [mjを (2) 小球が水平面に落下する点までの水平到達距離Z(m] を求めよ。 た。重力加速度 (1) 物資が地上い (2) 飛行機の速 (3) 物資の投下。 (4)飛行機から 10m/s → 36. 斜方投 小球を投げ上 *31.斜方投射● 地上39.2mの高さの塔の上から, 小球を水平 から30° 上方に初速度19.6m/s で投げた。重力加速度の大きさを 9.8m/s° とし,次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (1) 投げてから最高点に達するまでの時間ちは何秒か。 (2)最高点の高さHは地上何mか。 (3) 投げてから地面に達するまでの時間なは何秒か。 (4)小球が地上に落下した点と塔の間の水平距離 1は何mか。 加速度の大き 19.6ms/ 7,30 (1) 初速度のホ 何m/sか (2) 小球が最高 (3) 小球が水 例題U

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