次の問題でまず何故青線の関係式が立てられるのでしょうか？どなたか解説お願いします🙇‍♂️

20min 2 図e QAR-P 図 sin'= √2RY cos'=- 2R △PQSはSが 直角三角形であるから 図 a きの周期をT' とすると To'=2 amo=2x2k mo =2To となる。 To = 1.0s より To'=2×1.0=2.0s (3) 小球の質量をm[kg] にしたときの周期をT T[s] - xの位置での運動方程式 ma=-kx k a=-x=ω'x m /k 2丁 80= m とすると @mo im T=2x1 Im mo -X2π To 「T=- より k HP w 2R となるので,TとT の間にはT=, m To Vemo 0 mo Amo m (kg) 図b となる。 の関係が成りたつ。 よってTとの関係は図bのようになる。 N 55 2本のばねによる単振動〉 g)。 か x=Asin (wt+0) 振幅は4であり, 70 のとき x=0 であるから ので√2R すなわち 意して√を開くこと。 220であることに 0=Asin0 よって sin0=0 より = 0 これより x=asinwt A v=aw cos wt*A+B+ (2) 単振動する物体Pの加速度αは α-aw'sin wtB 8 図g mg mrw CPから半球面の足 CA√R²+R²=√ 10 のとき原点を正の向きに通過 このとき, 位置 xは0, 速度は最大となる (3)時間を求めるときは単振動の周期 Tを用いる。 また, 円運動にもどって考えるとよい。 (4) 変位 0 のとき速さは最大, 変位が最大 (もしくは最小)のとき速さは0となる。 (5) 力学的エネルギー保存則より, 「運動エネルギー K+ 弾性力による位置エネルギーU=一定」 となる。 (1) 単振動の変位と速度を表す式は, 振幅を A, 初期位相を とすると ← A 別解 0 v=Awcos (wt+0) -a ......① ......② この運動のx-t図は + sin 型となるので x=asinwt ① 式を用いて整理すると α=-x ....... ③ kx kx aw また、物体Pの変位がxのとき,物体Pが受ける 0000000000 0 力は図aより F=-kx+(-kx)=-2kxC ......④ am (3) ④式と,単振動の周期の式 「T=2π」 で K=2k だから,周期Tは m 2m T=2nv2k=nv k to= 90° 360° 単振動は円運動の正射影であるから, 物体Pがx=α に達してから初めて原点を通過するまでの時間to は π 2m 60° ・T= -aw 同様に, v-t図は +cos 型で, の最大値は aw であるので v=aw cos wt ←B 別解 x=asinwt を tで微分して dx v= =aw coswt dt また,v=awcoswt を tで微 0 a 分して dv 0 ax Q= =aw'sin wt dt 図24 ◆C 合成ばねのばね定数 は2kとなる。 物理重要問題集 57 じとなる。 。 を求める。 同じ｡ √g²+a² 55. <2本のばねによる単振動〉 B mmmmmm 図のように, なめらかな水平面上に質量mの物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。 水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置をx座標の原点Oとする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりαだ けずらしてからはなす。 このとき物体Pは単振動する。 単振動は等速円運動の軸上への正 射影の運動であるといえる。 時刻 t=0 において, 物体Pはちょうどx座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。 ばねの質量はないものとして,次の問いに答えよ。 (1) 時刻 t における物体Pの位置xおよび速度vを, 等速円運動の角速度を用いて表せ。 (2) 時刻 t において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, wとxを用いて表せ。また,2 つのばねAとBから受ける力Fを, kxを用いて表せ。 (3) 物体Pがx=αに達してから, 初めて原点を通過するまでの時間と初めて X= αを通過するまでの時間を, kmを用いて表せ。 (4) 物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置, およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。 ただし, やTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置xの関係を求め, vを縦軸に, xを横軸にと [ 香川大 改 ってグラフに示せ。 このとき座標軸との交点を, a, k および を用いて表せ。 また, 物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。

2枚目の問題私は不等号が逆だと思ったのですが、なぜこうなりますか？よろしくお願いします🙇

下図のように、水平面に置かれた幅α 〔m〕 高さ6 [m]で質量m[kg] の一様な直方体の箱 の左上端を大きさ 〔N〕の力で水平に押す。 水平面と箱の下面との間の静止摩擦係数をμ、 重力加速度の大きさを g 〔m/s2〕として、以下の問いに答えよ。答えのみでなく、答えにいたる過 程(考え方、式、など)も書くこと。 fENI a(m) mg Z5 b(m)

④のやり方を教えて欲しいです🙇 よろしくお願いします。

質量 1.5×103kg の車が平坦な道を走っている。 半径 130mのカーブを外側に横滑りせ ずにうまく曲がれるのは、タイヤと路面の間の静止摩擦力が向心力として働いて、車が等速円 運動をするためであると考える。 重力加速度の大きさは 9.8m/s2 として、以下の問いに答え よ。 なお、複数のタイヤで路面と接しているが、車全体が路面と接していると考えてよい。 答えの みではなく、答えにいたる過程 (式、計算)も書くこと。 ①車の働く重力の大きさは? W=mg 1.5×100×9.8m/682,1.5×104N ②車に働く路面からの垂直抗力の大きさは? NEW 1.5x104~ 車(タイヤ)と路面の間の静止摩擦係数を0.50とした場合、カーブを横滑り せずにうまく曲がれる車の速さの最大値は?Fme=uN ④同じ車がカーブを雨の日に曲がろうとしたところ、 時速54kmを超えたと ころで横滑りしてしまった。この時の車 (タイヤ)と路面の間の静止摩擦係数 は?

地表から真上に時速162キロメートルでものを投げあげた場合物が達する最高点の高さを求めよ。 この問題で時速を秒速に直したくて、162÷3.6で45m/秒と書いたのですが、45.0と直されました。 有効数字2桁の3.6なので45ではないのですか？ よろしくお願いします🙇‍♀️⤵️

ここの問題の解説が不十分でわからないので、回答までの解説をお願いします。 多分、計算面倒だと思いますが、よろしくお願いします🙇

知識 53. 鉛直投げ上げ高さ98mのビルの屋上から,鉛直上向きに速さ 4.9 m/sで小球を投げ上げた。 (1) 小球が達する最高点の高さは,地上から何mか。 (2)小球が地面に達するまでにかかる時間は何秒か。 Sam 4 4.9m/s 98m 答

(1)の問題です 解説の写真のマーカー部の項が－になるのは何故ですか？教えてくださいm(_ _)m

立て 知識 134. 棒のつりあい 重さ60N, 長さ 0.80m の一様な太さの棒を,次のように糸でつる して静止させた。 各図に示された糸の張力の大きさ T1, T2, 長さ xを求めよ。 任意 高(2) い。 (1) ・T2 Bは 60° け、 41 Ti はじめ V6ON 知識 L (3) T TAT₂ x 20N 0.60m 60N 160N 例題16 △ 揺な十さの針金を図のよy[m] ↑

物理の力学の問題です。解答もなく解き方が分からないので教えていただきたいです

運動とエネルギー 度の大きさをgとする。 停止 衝突する直前の、物体AとBの運動エネルギーの和と速さを求めよ。 (2) Aがばねと衝突してから停止するまでの間において, ばねの弾性力による位置エ ネルギーの変化を,m, M, D, x,ト を用いて表せ。 20思考 記述 三角比 スとグラス (和歌山大改) O Amo M A ( B m 153.動摩擦力と仕事図のように,水平とのなす角が 0の粗い板の上に,質量Mの物体Aを置き, 軽いひもの 一端をAにつなぐ。 ひもは板と平行に張って滑車にかけ, ひもの他端に質量m(m <M) の物体Bを鉛直につり下 質量m(m<M)の物体Bを鉛直につり下 げる。 この状態から物体Bを静かにはなしたところ,物 体Aは板に沿って下向きにすべり始めた。 Aが板の上を 距離すべりおりたときについて、 次の各問に答えよ。 ただし, 重力加速度の大きさをg, 板と物体Aとの間の動摩擦係数をμ'とし, 滑車はな めらかに回転できるものとする。 (1) 距離すべりおりたときの物体Aの速さを”とする。 A, B全体の力学的エネル ギーの変化量⊿Eを, M, m, 1, 0, vg を用いて表せ。 (2) 物体Aの速さを, M, m, l, 0,μ',g を用いて表せ。 (3) この運動における物体Aの力学的エネルギーの変化量⊿E』 は,正,負, 0 のいず れか。理由とともに答えよ。 [知識] ( 12. 奈良女子大 改 ) 例題10 154. 棒におもりをつけた振り子 長さが2Rで,その中央の固定点 B 0を中心として,鉛直面内で自由に回転できる軽くてまっすぐな棒が それぞれ質量mと質量MのおもりAとBを A

赤い丸で囲んだところはは、Aの位置エネルギーですか？Bの位置エネルギーですか？教えてください！

42 電磁気 1 静電気保存則 11 静電気保存則 43 +Q [C] を帯びた質量 M [kg] の粒子 Bがx軸 上の点Pに静止している。 また,+q 〔C〕 を帯びた質 M.Q m.g A No B →x P 量m 〔kg〕 の粒子 A が最初, B から十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に速度vo [m/s] で動いている。 クーロン定数をk [N·m2/C2] と し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 *ず,粒子Bが点Pに固定されている場合について, [1) AB間の距離の最小値 ro 〔m〕 を求めよ。 (2) AB間の距離が2ro 〔m] のときのAの速さv [m/s] を求めよ。 (3)Aの加速度の大きさの最大値 amnx 〔m/s2] を求めよ。 次に,粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について, (4). AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s] を求めよ。 ま た AB間の距離 1 [m] を求めよ。 (5)その後AとBは互いに反発し遠ざかる。 十分に時間がたった後 のAの速度v [m/s] を求めよ。 LECTURE (1) 無限遠点での位置エネルギーはU=g×0=0 で AB間の距離がrの とき U = qr kQ と表されるから、力学的エネルギー保存則より 12mu2+0=0+ kgQ 2kgQ .. Yo= ro mvo2 (2)前問と同様に 11/23m²+0=1/12/31 kqQ -mv² + 270 1 = A (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで, AがBに最も近づいたときだから mamax=k- = k 9Q ro2 kqQ Cmax= mvo mro4kgQ (4) 最接近のときの相対速度は0で AとBの速度 は等しくなるから, 運動量保存則より v= 72 加速度のこと は力に聞け! 止まったし mv=mu+ Mu m . u = Vo + m+M 物体系についての力学的エネルギー保存則より nv= 11/21m² 120m² +12/2/21 (岡山大) 71 Bから見れば 上で求めたuを代入して n= mMvo2 2kgQ(m+M) AAはUターン kqQ r Level (1)~(3)★ (4),(5)★ Point & Hint (1) (2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUはU=gV と, kQ V= からつくり出す。 r (3) 加速度といえば, — 運動方程式 ma=F を思い出したい。 (4) 物体系に働く外力がないから…。 最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については,A・B 全体について (物体系について) 力学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5)2つの保存則の連立。 A と B は十分離れるので位置エネルギーは0としてよ い。 位置エネルギー U= はAとB 全体でつくり出したもので, 1, 2)では Bが固定されているためAだけで使えたのである。 力学でいえば. AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似てい (5)Bの速度をひB とすると, 運動量保存則より 力学的エネルギー保存則より mv=mvs+M ... ① 11/23m²=1/21mv^2+1/2v…② ①,②よりv を消去すると V₁ = m-M m+Mvo という の正負はとMの大小関係で決まる。 なお,計算からは 解も出るが,Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 別解 弾性衝突とみなしてもよい。 反発係数 e=1 だから ひA-VB=-1× (v-0) ......③ ①と③の連立で解くと早い。

(1)の下から2行目、(2)の式変形、(3)の最後の行が分からないので教えてください🙇🏻‍♀️

ここがポイント 11 投げた位置を原点として,水平方向に x 軸を、 鉛直方向下向きに軸をとる。 小球の運動は 向には、初速度の水平成分 v COS 30° の等速直線運動、 鉛直方向には、 初速度の鉛直成分 vosin 30 直投げ下ろし運動となる。 各方向ごとに速度の式, 変位の式を立ててみる。 Vox x 1 解答 初速度の x, y 成分は √3 ~30° Vox = VoCOS 30° Vo Voy Vo 2 11 Vo (5) Vox 30° Voy 2 Vo 1 2 Voy= Vosin 30° (1) y 軸方向には初速度voy の鉛直 投げ下ろし運動をする。 「y=cnt + 1/2gt2」より h = 1/1 vot vo=√gh を代入して整理すると 0x 水面 h Vy sin 30° cos 30°= 12 √3 2 2 別解 2次方程式 公式より h 8h + y g g g t= 2 h t² 2+√1-24-0 =0 g g より(1-1+2=0 h2 t> 0 であるから t= g AA h ± 3. 20 h 11 斜方投射 知 図のように, 水面からの高さんの位置 から 小球を水平に対して30°の角度で斜め下方に速さ ghで投げ出した。 g は重力加速度の大きさを表す。 次の問いに,h, g を用いて答えよ。 (1) 小球が水面に達するまでの時間を求めよ。 (2) 小球を投げた位置から着水点までの水平距離を求めよ。 (3) 着水する瞬間の小球の速さを求めよ。 ➡ 5,6,7 h Vo 130° 水面

解答の、Ｘ方向Ｙ方向の式の出し方が分かりません。

18 第1編 力と運動 例題13 平面上の運動量の保存 0.10kgの小球Aと, y軸上を正の向きに4.0m/sの速さで進んでいた質量 なめらかな水平面のx軸上を正の向きに 6.0m/sの速さで進んでいた質量 0.20kgの小球Bが原点Oで衝突した。 衝突後のAの速度のx成分が2.0m/s, 成分が 5.0m/sであるとすると, Bはどのような方向へ速さ何m/sで進ん だか。 衝突後のBの速度の向きは,x軸となす角を0とするときの tan 0 の 値で答えよ。 -18 6.0m/s 指針 衝突後のBの速度のx, y成分を仮定し, それぞれの方向で運動量保存則の式を立てる。 解答 衝突後のBの速度のxy成分をそれぞれUx vy[m/s] とすると, x方向と、方向について運動量 の各成分の和がそれぞれ保存されるから x方向: 0.10×6.0 = 0.10×2.0+0.20vx 方向: 0.20×4.0 = 0.10×5.0+0.20vy この2式から vx と vy を求めると IPOINT ひx= 2.0m/s, vy=1.5m/s したがって, Bの速さでは =√2.02+1.52=2.5m/s 1.5 解説動画 O 4.0m/s B v=√vx²+vy² B Vy nost tan 0= -= 0.75 10.8 Ux 2.0 ams 平面内での衝突・分裂 運動量を互いに垂直な2方向の成分に分解し, 各方向について運動量保存則を適用