このばね定数の問題においてF＝－定数✖️x となるような式で表せないですか？ F＝－定数✖️xで表されるものは全て単振動になるということは知っているのですが、図のaにおいては F＝－定数✖️xはどのように表されるか気になったのでおしえてほしいです。

lo, R, 96 * 質量 m のおもりをつり合い位置 からdだけずらし放したときの, 振動の周期と最大の速さをそれぞ れ求めよ。 k, 2k はばね定数 合 成ばね定数を用いてよい。 97" 滑らかな水平面上で, ばね定数kのばねの両 k m 2k from 3000 図 a 図b Immo 32k m 図 C foo Summ k 2k k my k

回答見てもやり方が分からないので簡単なやり方を教えてください

(1) 球体が机上を離れす いて表せ。 (2)(1)における球体の等速円運動の角速度wをm, k, g, L, 0のうち必要なものを用いて表せ。 (3) 球体の等速円運動の角速度がある限界値 um を超えていると、球体は机上を離れる。限界値をm kg Lのうち必要なものを用いて表せ 56 (4) フックの法則にしたがうばねの伸びの限度をxとする。この限度内に球体が机上を離れるために、ばね定 数kが満たすべき条件をm,g, L, xm のうち必要なものを用いて表せ。 問題2 次の文を読んで,以下の問いに答えよ。 ただし,解答は記号 0, L,m, d.gのうち適するものを用いて表せ。 〔I〕 右図のように水平面と角0 〔rad] をなす滑らかな斜面の上に, ばね AB が置 かれている。一端A は斜面に固定され, 他端 B は斜面に沿って自由に動くこと ができる。 B端の上方L [m]の場所から質量m[kg]の物体 C を初速度 0m/s で すべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そし て,物体CはB端に触れた場所からd[m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行っ た。ここで,重力加速度の大きさをg [m/s2] とし, 空気の抵抗およびばねの質量は無視できるものとする。 (1) B端に触れる直前の物体Cの速度 uc [m/s] を求めよ。 Amm 0 (2) ばね定数k [N/m〕 を求めよ。 (3) 単振動の周期 T [s] を求めよ。 〔Ⅱ〕 物体Cとばね AB を右上図に示した状態にもどした後、物体Cに斜面に沿った下向きの初速度 v[m/s] を与えてすべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そして, 物体CはB端に 触れた場所から2d [m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行った。 ただし, 解答に ばね定数kの記号が含まれてもよい。 (4) 物体Cに与えられた初速度v[m/s] を求めよ。 (5) 単振動を行っているときの物体Cの速度の最大値 Vmax [m/s ] を求めよ。 L

青線の意味は (最初の力学的エネルギー=後の力学的エネルギー) となるけど、摩擦が働いてるからエネルギーが減少する。よって(最初の力学的エネルギー=後の力学的エネルギー+摩擦によって働いた仕事)　を足すと元のエネルギーと同じとなる。 そのエネルギーを摩擦熱と言っているだけで... Read More

摩擦熱 動摩擦係数の水平面上で質量mの物体が距離だけ滑ったと すると,その間に動摩擦力のした仕事はμmglである。つまりμmglだ け力学的エネルギーが減少する。 そのかわり同じ量の摩擦熱が発生してい る。そこで力学的エネルギーのほかに熱エネルギーも含めておくと、エネ ルギーは保存される。 摩擦熱=動摩擦力×滑った距離 Vo 動摩擦力 はじめの速さをvo, 距離だけ滑った後 μmg の速さをvとすると, 前述の形式なら mv2=12/2mv²+umgl -μmgl=1/mv²_1/2mv² 摩擦熱 動摩擦力の仕事 はじめの運動エネルギーの一部が摩擦熱に変わったという感覚だ。 関連するエネルギーをすべて取り入れるとエネルギー保存則はいつも成 立している。

バネの問題で運動方程式は全て立てたのですが、(2)はどれを使って解けばいいのか分かりません。 よろしくお願いします

運動方程式より、 y A:x: maa-kol-lo)+magsino-① y: maa = N-magcoso.② ing B:x:mBa=megsino-k(l-lo) ③ to y: MB Q = N - MB COSO 9..... 学 力学Ⅰ 唄目標時間: 10 分 2 いろいろなカ 物体AとBがばねで結ばれ斜面上にある。 物体Aと斜面の間には摩擦がはたらき、 その静止摩擦係数をμA とする。 物体 B は斜面上を滑らかに移動できるとする。 物体 A の質量を ma[kg] 物体B の質量を m[kg]、重力 加速度の大きさを g[m/s']とし、 ばねの自然長を Io[m]、 バネ定数を k[N/m]とし、 ばねの質量は無視できるとする。 以下の問いに答えよ。 felm] 1240018 >35118 A PASKOTAL ŤASIUM $SÉXOROFESOS 20 B ww ○ (1) 図のように、斜面の傾きが0のとき、 ばねの長さがI[m]となり、物体Aと物体Bが斜面上で静止していた。 物体Aに働く摩擦力と垂直抗力Nを求めよ。 (2) バネの長さを求めよ。 (3) (1) の静止状態から、斜面の傾きを少しづつ増加させた。傾きが 0mのとき、物体Aが動き始めた。 20 M ŠÉstodośn PXAXC8A4 (1) tan 0 m を求めよ。 k(l-lo).

3問教えてください！

FumeA= BmeA= 144 縦波のグラフ グラフはェ軸の負の向きに進む縦波を表したものである。次の各問いにA~Dの記号で 答えよ。 ( 媒質のエ軸の正の向きの変位が最大の点はどこか。 B C (2) 媒質の最も疎な点はどこか。 負の向き だからね… (3) 媒質のエ軸の正の向きの速度が最大の点はどこか。 miy D JO

(2)の問題でF≦umgなのは分かるんですけど、最終的にu＞l／２ｈと ≧出なくなる理由が分かりません。Tとのモーメントを考えて回転する場合なので=は含んでは行けないと先生に言われましたがイマイチ腑に落ちませんでした💦教えてください🙇‍♀️🙏

0 は水平 基本例題6 物体が傾く条件 図のように,質量がmで, 縦, 横の長さがん, lの直方体の一 様な物体を水平であらい床の上に置き, 物体の上端に糸をつけ て水平に引く。重力加速度の大きさをgとする。 (1)引く力の大きさがTをこえたとき, 物体は床の上をすべる ことなく図の点Pの位置を軸に傾き始めた。Tを求めよ。 (2)(1)のようになるための床と物体の間の静止摩擦係数μの条件を求めよ。 22 15. 端は h Cに 棒は 指針(1)物体が傾き始めるとき, 物体の底面は床から浮き上がるが,端の点Pだけは床に接した ままである。このとき, 垂直抗力カNと静止摩擦力Fの作用点は点Pにある。 (2)傾き始めるときの静止摩擦力Fが, 最大摩擦力 μNより小さければよい。 11 解答(1) 物体にはたらく力は図のようになる。物体 鉛直方向の力のつ りあいより 水 は点Pの位置を軸に傾き始めるので, 垂直 抗力Nと静止摩擦力Fはともに点Pにはた らく。点Pのまわりの力のモーメントのつ りあいより IN N-mg=0 よって N=mg 物体が床の上をす べることなく傾き 始める条件は な 2 P F mgy ×6u -Txh=0 よって ア= 2 mgl 2h (2) 水平方向の力のつりあいより F<uN よって mgl <μXmg 2h T-F=0 よって F=T=ト mgl 2ん したがって μ>- 1 2h

最後の下線の部分なんですが、なぜマイナスがつくんですか？

78 カ学 単振動の特徴 単振動は等速円運動の正射影にあた る運動だ。右の図なら半径A,角速度 ので等速円運動する○に上から下に平 行光線を当て,x軸上にできた影●の 運動である。もちろん, 物体が影と同 じ運動をしているとしての話だ。 動と粉 A 06、 時刻tでの物体の位置xは x=A sin (ot+0.) t=0 0 かくしんどう しんぶく 端 単振動では, A を振幅, ω を角振動 振幅A 数といい, ,はt30での位置を示す 角度で初期位相とよぶ。円運動の1回 すう いそう 転は単振動の1振動に対応し, 周期は 円運動の公式を引き継ぐ。 A 周期 T- 2元 T= 振動数 f== -A Coの 単振動の速度ひ, 加速度aも等速円 運動の速度ベクトル, 加速度ベクトル の正射影となっている。 等速円運動で は速さ Ao, 加速度 Ao' は一定だが, 単振動では時間変化する。 正弦曲線という 向心加速度 Ao? 速度 振動中心で最大 Umax=Aの 端 中心a 両端で ひ=0 端で最大 中心 加速度 両端で最大 Joやaが変化する感 じをつかんでほしい amax=Ao? 振動中心で a=0 また,加速度と位置座標の間には a=-o'x の関係がある。 振動中心

河合塾 模試過去問 円運動の問題です。 14番の問題で、遠心力と静止摩擦力がつり合っているというのがよく分かりません。そもそも円運動においての静止摩擦力のイメージがつかないので、解説よろしくお願いします。

物理 第2問 次の文章(A·B)を読み, 下の問い(問1~4〉に答えよ。 (配点 28) A 図1のように, 自然の長さ ばね定数為の軽いばねの一端をなめらかに同 転できる支柱に取り付ける。ばねの他端には質量mの小球を取り付けて, なめ らかな水平面上に置く。ばねの長さをにして小球にある初速度を与えたとこ ろ,小球は支柱を中心にした半径Lの等速円運動をした。 ばね 支柱 -Po0000000000000000-○小球 L 水平面 図 1

おそらく簡単な問題なのですが 初歩的なところが理解できません🙇‍♀️ 温度変化についてで なぜ(2)はtから20を引いて (3)は80からtを引くのですか？

ブルン プシコンゴラ 72)熱量の保存 20 ℃であった。 (1)容器の熱容量は何 J/K か。 比熱 0.38 J/(gK), 質量 100gの銅製容器がある。この容器の温度を測定すると 後量×C 整理 180x038 必要な 100g, 20℃ 2_3K J/K 思な熱 次に,この容器に 80 ℃の水 100gを注ぎしばらくすると, 全体の温度は t[℃]となった。 水の比 熱を 4.2J/(g·K)とし, 熱の移動は, 水, 容器の間だけに起こるとする。 (2)容器が得た熱量をもを含む式で表せ。 100g 80℃ 38』kx(t-20) (3) 水が失った熱量をtを含む式で表せ。 CO0 = 30/kx(80-t) (4)熱量の保存より(2)と(3)の熱量は等しい。この関係からtを求めよ。

物理の単振動での質問です。 問142の(2)(3)がわかりません。

0 139 センサー1) センサー42 けた旦 142 m(N/m] (2) ==2d cos 、Cm) 142 センサー 41 2d 変えて のセンサー 42 2d 3Vg 1 の指針) めると、式で表すことができる。 (3) 周期の何倍になるかを考えるとよ い。また,単振動では速さが変化するので, 変位が時間に比例するわけ ではないことに注意する。 解説(1) 斜面に平行な方向の力のつり合いより. (1) 力のつり合いから求める。 (2) 振幅 A, 角振動数 を求 3 振 kx k2x N fe (1) 物体 A, Bを質量2m の1つの物体として考える。 kd - 2mg sin30° =0 86 第1部 様 C00000 )30° mg ゆえに、k= d N/m)] *2mg O 2m (2) T=2r、k,の= k より、 @=, (2)別解 振幅を2d, 2m 000 30° h 1 初期位相を-号と考えて, mg Chapler これに(1)の結果を用いると, ω =, d g V 2d 2m 10 x=2d sin t=0[s]のとき物体 A, Bは振動の最下端にあり,そのとき の変位は-2dであるので, 振幅A[m]は2dである。した 2d g t [m] 2d (1 )hd: 2 =ー2d cos, ョセンサー41 がって,x= -Acosot =ー2d cos. g t[m] V 2d センサー 44 (3) =d のとき, t= そなので、 T 2m 2 2m 2元 2d 04 3 3 3V g mg d -2d コー T=2TU 別解 初めてェ=4となるときに物体Bが物体Aから離れる から,(2)の結果より, 120° 4--2d cos, ゆえに, cosに一言 よって、に等となるから, (=等、) d=-2d cos\ 2d t= T より I-T」 2d 2元 3 2x A0s wtの接 V 2d 3V g センサ