(5)の問題ですが、v=rωを使うと②が出てきたのですが、答えは力学的エネルギー保存を用いて③でした。v=rωを使うとダメな理由を教えてください、お願いします。

000000000 日本大学全学部 2018年度 物理 第1問 I 図1に示すように,天井に自然長1の軽いばねを固定して, その下端に質量 m の小物体を取 り付けるとバネはdだけ伸びてつり合った。この小物体の鉛直真下から質量2mの小球を鉛直 上向きに打ち出したところ, 小物体と衝突直前の小球の速さは めであった。小物体と小球の衝 突は反発係数1の完全弾性衝突であり, 衝突後, 小物体は振幅3d の単振動をはじめた。 重力加 速度の大きさをgとする。また, 空気抵抗および, 衝突時の重力の影響は無視できるものと し,小物体,小球は同一鉛直線上で運動を行うものとする。 X= 31 uf 1+d 小物体 Ve m ミー

(3)からの解き方がわかりません。わかる方は教えていただけると幸いです🙇‍♀️

48滑車につながれた物体の運動[20○○ ○大] 図のように1つの定滑車と, 2つの動滑車 (1 と 2) が天井からつり下げられている。これら3つの滑車 は同一の質量 M [kg] をもつものとする。使用して いるすべてのひもは伸びず, その質量は無視できる ものとする。動滑車2の中心と床面上に置かれた質 量m」(kg]の物体をひもでつないでいる。 また, 質 量m。(kg]のおもりを定滑車にかけられたひもの端 (力点)に取りつけている。おもりの質量 m,は物体 の質量 m」よりも大きいと仮定する(m,>m,)。 図 において,T[N]はおもりをつっているひもの力(張 カ)であり, T.(N] は動滑車1の中心につけられた ひもの張力,T2 [N] は動滑車2の中心につけられた ひもの張力である。初期状態において, 動滑車2と 質量 m」の物体をつないでいるひもが,たわまず, なおかつ, 力がはたらかないように質量 m,のおも 天井 M 定滑車 M g T 動滑車1 2=0 M T」 m2 動滑車2 Tz 2 m 床 りを手で支える。この状態において,定滑車にかけたひもの端が, 鉛直下方にとった座標 2 (m]の原点(z=0m) にあると仮定する。質量m,のおもりを支えていた手をそっとは なすと,質量m,のおもりは初速度0m/s で鉛直下方に加速度 a [m/s?] の等加速度運動 を開始した。このとき,すべての滑車と物体とおもりは鉛直方向にのみ動き, 振動はしな いものと仮定する。滑車と物体とおもりの動きに対する空気抵抗は無視できる。3つの滑 車において摩擦ははたらかず, 滑車の回転に伴う回転エネルギーは無視できるとする。重 カ加速度の大きさをg[m/s°]とするとき, 次の問いに答えよ。 (1) 3つの滑車の質量 M が無視できるとき(M=0kg), おもりの等加速度運動の開始後 に,ひもにはたらく張力T, T, T,の大きさの比T:T,: T。を答えよ。 (2) 3つの滑車の質量 M が無視できるとき, おもり(質量 m。) についての運動方程式を 示せ。 (3) 3つの滑車の質量 M が無視できるとき, 物体 (質量 m,) が上昇する加速度の大きさ はおもりの加速度 aの何倍であるか答えよ。 (4) 3つの滑車の質量 M が無視できるとき, おもり(質量 m)の加速度aを求めよ。 (5) 3つの滑車の質量 M が無視できるとき, 物体(質量 m,) の底が床面を離れてから高 さ1m]に至るまでの時間t[s] を, 加速度aと高さ!を含む形式で答えよ。また, 物 体の底が床面から高さ1になった瞬間の物体の上昇速度の大きさ、(m/s] を,加速度 aを含まない形式で求めよ。 ただし, 物体が高さ に到達するまで, おもりは一定の 加速度aで運動を続けるものとする。 (6) 3つの滑車の質量 Mがおもりの質量と等しく M=m,であるとき, 動滑車1の中心 につけられたひもの張力T,を求めよ。また, 動滑車2の中心につけられたひもの張力 T。を求めよ。ただし, 質量 m,を含む形式で, それぞれ答えること。また。おもりの 加速度aを求めよ。 (3) -倍 () 4(4m2-m) mi+16m。 解答(1) 1:2:4 (2) m2a=m:g-T 2(4m2-m) V m」+16m。 22m,m。 m;+21m。 21 (5) t:2 5) (s/u) 16- 4(mg-m) m」+21m。 11(m,+ m<)m? (6) Ti: m」+21m。 -g [N), T2: g (N), a:

45と46番の全てが分かりません。(o_o) 求め方がわからないです。明日テストなので教えてください！

45.斜面上のつりあい● 傾き 45°のなめらかな斜面の下端 にばね定数 49N/m の軽いばねの一端をつけ, 他端に質量 0.20kg のおもりをつけて斜面で静止させた。重力加速度の大きさを9.8 49N/m, m/s? とする。 0.20kg。 m 45° (1) おもりが受ける弾性力の大きさF[N], 垂直抗力の大きさN [N] を求めよ。 (2) ばねの自然の長さからの縮みx [cm] を求めよ。 →例題14 46.斜面上のつりあい● 水平面よ (1) り 30°傾いているなめらかな斜面上に質 量m[kg] の物体をのせ, 1つの力を加 えてすべりださないようにした。 次の2 つの場合について, 物体にはたらいてい る力のペクトルを図中に記入し, 各力の大きさを求めよ。重力加速度の大きさをa 30° 30° [m/s°] とする。 (1) 斜面に平行な方向に力を加えたとき (2) 水平方向に力を加えたとき

(2)をもっと分かりやすく解説お願いできませんか??

0-(4.4)2. 64/ 3め 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。 4:0.V:0. V6 : 4.9 鉛直投げ上」 高さ98mのビルの屋上から, 鉛直上向きに速さ 4.9 4) 1.と2m し、22 +98:99.2スん 4.9m/s 0(44)2.4/ タ9n -24.61- -964 る 98m V- Vo' : - 2g4 99m .sJ (2) 小球が地面に達するまでにかかる時間は何秒か。 のー 向不 -98 : 4.9xセ-×9.8xで 10 治ら大の 留t=5,05 tーセー20:0 (t-5.0)(tt.4、0)に0 t:s.-4 t>0 5:03 セルフ チェック 口鉛直投げおろじの式を利用して, 物体の速度や位置を求めることができる。 口タ古 トげの式を利田して 物体の速度や位置を求めることができる 13

(2)の3の解き方がわかりません

[図]のように、滑らかに動く軽いピストンを取り付けたシリンダーに、1.0mol の 単原子分子理想気体を閉じ込めて鉛直に立てた。最初、気体の圧力は大気圧 P。 [Pa] と等しく、体積は 1% [m°] であった。 この状態を状態Aとする。状態Aからピストン の固定を解除して、 加熱して体積を 41% [m°] にした。この状態を状態Bとする。 さらに、状態Bから、ピストンを固定し体積を 41% [m°] に保ったまま気体を冷却し、 圧力を Po/4 [Pa] にした。 この状態を状態Cとする。その後、ピストンの固定を解除 し、等温変化てで体積を 1% [m] にした。この状態を状態Dとする。 重力加速度の大き さをg [m/s?]、気体定数を R [J/(mol K)] とする。ピストン、シリンダーは断熱性で、 外部との熱のやり取りはないものとする。 4 大気圧 pP 定経をに Vo W-o 000 [図] Fs W こ (1) 状態Aから状態Bの過程について以下の問いに答えよ。 の気体がした仕事を求めよ。 気体の温度上昇を求めよ。 ③ 気体に与えた熱量を求めよ。 (2) 状態Bから状態Cの過程について以下の問いに答えよ。 の気体がした仕事を求めよ。 ②状態Cでの気体の温度は何Kか。 ③ 内部エネルギーの増加量を求めよ。 も w=pV· 3Vo Po V。 4 4voPo- Bvo 4 ) 状態Aから状態 B、 C、 0へと変化する過程を表すグラフを、 縦軸を圧力、横軸を体積として描け。

（2）・（3）がわかりません。 誰か教えてください🙇‍♀️

124 慣性力 エレベーターの中で, 質量50 kgの人が体重計に内一一ン のっている。次の場合,この人が体重計から受ける力は何Nか。 (1) エレベーターが2.0m/s の一定の速度で上昇している場合 (2) エレベーターが鉛直上向きに 0.98 m/s° の加速度で運動して の回のdさのささ いる場合 (3) エレベーターが鉛直下向きに0. 98 m/s° の加速度で運動して いる場合 44 センサー 38 3 ヒント エレベーター内から見た場合,慣性力f=-ma がはたらく。

もう訳分からなくなってます…… できるだけ多く(？)説明してもらいたいです🙇‍♀️🙏

35 なめらかな斜面上の運動 次の各場合について, なめ らかな斜面上の物体の加速 度の向きと大きさを求めよ。 例題 傾きの角が30°のなめらかな斜面上に質 量1.0kg の物体を置き, 斜面上向きに10.4N の力を加えた。 解物体にはたらく重力の大きさは, 1.0×9.8=9.8[N] 斜面に平行な方向の成分の大きさは, 9.8×sin30°=4.9[N] 物体は斜面に平行に動くと考 えられるので,斜面上向きを 正の向き,加速度をa[m/s'] として運動方程式を立てると, 1.0×a=10.4+(-4.9) a=5.5[m/s°) 斜面上向きに5.5m/s° 10.4 N 4.9N 30。 130° -9.8 N. 口(1) 傾きの角が30° のなめらかな斜面上に質量 7.0kg の物体を置いて, 静かに手をはなした。 ように 口(2) 傾きの角が30°のなめらかな斜面上に質量 1.4 kg の物体を置き,初速度10m/s で斜面上 向きに打ち出した。 H0.1 0. 口(3) 傾きの角が30° のなめらかな斜面上に質量 3.0 kg の物体を置き, 斜面上向きに17.4Nの 力を加えた。

【2】の(3)についてです。 ダイレクトに2メートル持ち上げた時と仕事は変わらないという法則は理解しているのですが、【1】の(3)や(6)のように垂直方向にした仕事は0Jというのはどうしてこれには当てはまらないのでしょうか？

[27] 仕事と仕事率 年 【1)カがする仕事◆ 図は, 地点Aから地点Bま で水平右向きに移動する間に, 物体が受けて いた力の1つを示している。その力が物体に 【2】動滑車を利用した仕事◆ 定滑車 図のように,質量 1.0kg の 物体に軽いひもをつなぎ, 動滑車と定滑車を用いて, 地面から高さ 2.0m の地点 までゆっくりと物体を引き 上げる。次の各間に答えよ。ただし, 滑車は 軽くてなめらかに回転するものとし,重力加 速度の大きさを9.8m/s? とする。 (1) 人がひもを引く力の大きさは何Nか。 した仕事は何Jか。 動滑車 10N 1.0kg A- - 2.0m 207 (0x210-20 20N。 X60° 26N N3 60° 半行になる。 長さて2倍、 19.6N y A- 3.0m B v Vl1ox9.8x210=196 Toになる。 10x3.0 =30 う0) 110x9.8×4=4.9 ール 430N 4:9N ポめちゃってる A 10m B 2N 0J (2) 人がひもを引く長さは何mか。 0.5x9.8×メニ19、6 135° 135° 2.0N B ス=4 20m -1,4x20 (28) ー28 そ.0m 6.0N A 3.0m- +B -6.0×3=-18 F18I (3) 人が引く力のする仕事は何Jか。 COS 80°~0 A 2.0NF 0J HB 15m COS 240-0 OJ れ9メ4,0219.6号20丁 イルクトにスれ持ち上げ時と同い (仕事の法則) ○000

大学入試の過去問なのですが、赤本にも解説がなくて 途中式を教えて欲しいです。

第2問 次の文章中の 8 14|に当てはまる適切なものを,それぞれの選択肢の~④の うちから1つずっ選びなさい。 [解答番号 8 14] 1モルの単原子分子理想気体が,質量を無視できるなめらかに動くピストンを持つ容器に入っ ている。図2-1に示すように,初期状態の状態Aから定圧変化, 定積変化, 等温変化, 断熱 変化のいずれかの方法で, 状態 B, C, D に変化させた。 状態の変化の方向を矢印を用いて示す。 状態A→状態Bのときに気体が吸収した熱量は8 (J)となる。次に, 状態 B→状態Dと した。状態Bの気体の温度をTg [K], 状態D の気体の温度をT, [K) とすると, T,:T, = 9 となる。状態B→状態D で気体が外にした仕事は 10| [J] であることから,気体が吸収した 熱量は11| (]となる。また,状態A→状態Cは 12変化であり, 気体が外にした仕事は 13| [J] となる。 状態A→状態D に変化させるとき, 経路A→B→D, 経路A-C→D, 経路A→Dにおい て,気体が吸収した熱量を比較すると, 14 |o 圧力 (Pa) A 4p p B; C; ;D 40 体積 [m°) Vc 図2-1

√30^3　はどうやって解くのですか？ 30の三乗が√に入ってるやつです 解き方わからなくて、 √30^3=30√30=30×√2×√3×√5=30×1.41×1.73×2.23 で解いてます…。もっと簡単な解き方はありますか？