(4)で、なんで引き合ってるものとするんですか、？ あと、(7)でBとAが離れる条件がよくわかりません。 お願いします🙏🏻 ̖́-

58. たてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立ててO 端を水平な床に固定した。 この棒に、同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A,Bを通した。物体Aには、ばね定数の軽いばねをつけ、 ばねの他端は棒の端に固定した。 ばねはOP 方向のみに伸縮し、棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。さらに,物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 [18 広島大 P 物体 x=0+ 接着剤 物体 ABが廻しあうときは物体とBはないが、引きあうときは引きあう力の大きさが 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさを!とする。 初めに, ばねはその自然の長さからだけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。 図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる (1) 自然の長さからのばねの縮みを,m,k,g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ、静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した (2)この振動の周期を,m, k を用いて表せ。 (3) この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。 また, 物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまりTが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x軸の正の向きを物体Bには △ たらく力の正の向きとすること。 △ (5) 物体 A,Bの運動方程式を考えることで, Tを,m, k, g, xを用いて表せ。 .00 図 (6) Tをxの関数として, -3d≦x≦3d の範囲でグラフにかけ。 ここでは6>3d とする。 D 次に,接着剤の接着力が小さく, 物体 A, B間の引きあう力の大きさがmg以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。 ただし,離れる瞬間の前後で, 物体AとBの運動エネル ギーや,ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 物体Bをつりあいの位置からだけ押し下げ、静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 x (7) 運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,はある値以上でなければならな い。 by を,m,k,g を用いて表せ。 x (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを,m,k,g, b を用いて表せ。 〔22 千葉大〕

垂直抗力を分解した時なぜ角度がシータになるのか納得できません。なんとなくそうなるんだろうな……というのはありますが、理屈が分かりません。できれば図を用いながら説明お願いします！

部分 AP, および垂れ下がっている部分 よ。 プの張力の大きさを求めよ。 の摩擦力の大きさを求めよ。 いるためのαの条件を求めよ。 〔鳥取大 11. 〈斜面をもつ台にはたらく力のつりあい〉 m a 図のように,水平なあらい床の上に、なめらかな斜面をも つ台が置かれている。台は質量が M 〔kg] で, 底面と斜面の なす角度は0 〔rad〕 である。 台と床との間の静止摩擦係数を μ とする。質量 m[kg] の小物体が,一端が天井に固定され た糸で斜め上方に引っ張られ, 斜面上のAの位置で静止して いる。このとき台は床との間の摩擦力で静止しているものと する。 小物体の床からの高さはん 〔m〕 であり, 糸と鉛直方向 のなす角度はα 〔rad〕 である。 ただし, 糸は伸び縮みせず, 質量が無視できるものとする。 B 重力加速度の大きさを g[m/s] とする。また, 0<B<10<a+0 < とする。 A M 〔A〕 小物体が糸により斜面上に図のように静止しているとき, 次の問いに答えよ。 ただし, 答えは 0, α,g,m,μの中から必要な記号を用いて表せ。 (1)糸の張力の大きさ T〔N〕および小物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさ Pi〔N〕を 求めよ。 (2) 台が床から受ける静止摩擦力の大きさ F1 〔N〕を求めよ。 〔B〕 糸を静かに切ると小物体は斜面にそって等加速度運動を始めた。 このときも,台は床 との間の摩擦力で静止しているものとする。 次の問いに答えよ。ただし、答えは日 77

(２)なぜ 答えに➖がつかないのですか？

知識 N52. 力の分解 次に示された力を、互いに垂直なx方向、 y方向に分 解すると、各方向における分力の大きさは何Nか。 (1) 20 N 30% x (2) y How x 10 N (3) 30° 20 N

(4)答えと解き方が違うが正しでしょうか？ W保存力は0 W非保存力は0 内力のみ働く。 ΔK=W保存+W非保存に代入。 変形して ΔE=0 AIは不正解と言ってました。

ヒント 29 38. 〈水平面上での2物体の衝突〉 A CB AVA B VB なめらかな水平面上に,同質量m[kg] の2個の小物体AとB がある。 図に示すように, 静止しているBにAを左側から速さ ① [m/s] で衝突させたところ, 衝突後のAの速度ベクトルは,大 きさは [m/s] で, 衝突前のAの速度ベクトルとなす角は @rad〕 であり,Bの速度ベクトルは,大きさはBm/s] で, 衝突前のAの速度ベクトルと なす角はB〔rad〕 であった。 B 9 (1) まず, 衝突前のAの運動方向と平行な, 運動量の成分について考えよう。 衝突前と衝突後 で,小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 9 (2)次に, 衝突前のAの運動方向と垂直な, 運動量の成分について考えよう。 衝突前と衝突後 で,小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 9 (3)VA と VB をそれぞれ, V, α, β を用いて表せ。 T 2 (4) 特に, α+B= であった場合, ⊿E 〔J] を求めよ。 ただし, 衝突前の小物体AとBの力 学的エネルギーの和をE〔J〕,衝突後の小物体AとBの力学的エネルギーの和をE' [J] と したとき ⊿E=E'-E である。 必解 39 〈小球と壁面との衝突〉 [15 名古屋工大〕 次の文章を読み, 以下の問いに答えよ。 図に示すように, 水平な床と,鉛直方向に置かれた 壁がある。 壁から距離L離れた床上の点0から45°を なす向きに,小球を大きさの初速度で投げ上げた。 小球は壁上の点P (床からの高さん) で, 壁に対して垂 45° Vo

したがってからの🟩は、どのようにして計算しているのですか？(3)別解の方です🙇‍♀️ p21

思考 ■ 50. F-xグラフ 2本のばねA、Bについて、FA 引っ張る力Fと、 ばねの伸びxとの関係を調べたとこ ろ、図のようなF-x グラフが得られた。 次の各問に 答えよ。 50...... B (1) (1) グラフの傾きは何を表しているか述べよ。 0 x (2) ばねA、Bのどちらのばね定数が大きいか。 (3) 同じ大きさの力を加えたとき、 Aの伸びはBの半分であった。 Bのば ね定数はAのばね定数の何倍か。 ただし、 分数のまま答えてよいものとす る。 (3)

コンデンサーに入ったばかりであんまりイメージがつかめていません。(2)Qが変化しない理由はなんですか？(3)は何故Qが変化するのですか？(2)、(3)の図が何を表しているかも分かりません。教えてください。

誘電率を 3 E 求め。 0.0+0.8 コンデンサーに蓄えられる静電エネルギー 電気容量が 4.0μFのコンデンサーを電圧が 5.0V の電池につないで 充電した。 (1) コンデンサーに蓄えられる電気量は何Cか。 また, 静電エネルギーは何か。 (2) 右図のように, コンデンサーを電池から切りはなして から極板の間隔を2倍に広げた。コンデンサーに蓄え られるエネルギーは何Jになったか。 (3) 右図のように,(2), 電池を切りはなさずに極板の間 隔を2倍に広げた。 コンデンサーに蓄えられるエネル ギーは何Jになったか。 ニンサーの接続 電気容量がいばねる 1,3,4 (2) (3) 25

物理問題です。 (1)について答えは正三角形として考えていたのですが私は30°60°90°の三角形で考えてしまいました。これがダメな理由を教えてください。重力の長さ次第でどういう三角形で考えるのか変わってくる気がするのですが、、

知識 69.3 力のつりあい 図のように、重さ10Nのおもりを、2本の糸でつるして静止させ た。 糸1、 糸2の張力の大きさはそれぞれ何Nか。 (1) (d) (2) 2002 x2 (3) 30° 30% 60° 30° 10 糸 1 糸2 201 20 10N |10N 220 45° 10N -10 34 Ⅰ章 力学Ⅰ 糸 1 糸2 例題8

1分は60秒なのに100秒で計算してるのはなぜですか？ この式が全然理解できないので教えてくれると助かります。

物体が、直線上を点A~Dまで運動した。 v [m/s] ↑ そのときの物体の速さと時間との関係は、 図のようになる。 次の各問に答えよ。 B C 30 (1) 進行する向きを正とし、 加速度 αと時 間tとの関係を表すグラフを描け。 (2) AD 間の距離を求めよ。 A D t O 1 2 3 4 5 〔分〕 解説を見る |指針 | 加速度は、v-tグラフの傾きに相 当する。 また、 AD 間の距離は、v-tグラフと時 間軸とで囲まれた台形の面積に相当する。 | 解説 (1) AB間の加速度 αAB [m/s]は、 1分40秒が100秒なので、 aAB= 30-0 100-0 = 0.30m/s2 BC間の速度の変化は0なので、 加速度 αBC [m/s2] は 0m/s となる。 CD 間の加速度 4CD [m/s] は、 5分が300秒、 3分が180秒なので、 0-30 acD =-0.25m/s2 300-180 これから、 右 のようなグラ フが得られる。 0 *a [m/s2] 0.30 3 4 5 t 12 〔分〕 -0.25 (2) 台形ABCDの面積を求める。 BC間の時間 は80秒なので、 (80+300)×30 2 =5700=5.7×103m | 別解 (2) 等速直線運動の式 「x=vt」、 等 加速度直線運動の式「x=vot + 1/2at2」 を用いる。 -×0.30×100²=1500m AB 間: 2 BC間: 30×80=2400m CD間:30×120+/12/2 -x(-0.25)×120²=1800m これらの和を求めると、 1500 + 2400 +1800=5700=5.7×103m Point> v-tグラフが直線の場合、 運動は等加 速度直線運動であり、 その傾きが加速度を表す。 傾きが0のときは、 等速直線運動である。

(1)なぜFを力分解せずに、重力を分解しているんですか？ Fsin30=mgにしました

基本例題18 仕事 [知識] 図のような、 水平となす角が30°のなめらかな斜面 ACがある。質量40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.8 ms"として、次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。 3 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは、 力がつりあったままの状態で、 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て、Fの大きさを求める。 (2) (3) 力の向きと移動の向きの関係に注意して、 「W=Fx」 を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか mg sin30° (3) N -40×9.8× =1.96×102N mgsin30° mgcos30° 2.0×102N 30° 30° mg 130° 10m 基本問題 147 C B (2)物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は、 W=(1.96×102)×10=1.96×103J 2.0×10J (3) 重力の斜面に平行な方向の成分はFの大き さと同じで、物体が移動する向きと逆向きにな る。 重力がする仕事 W' は、 W'=-(1.96×102) ×10 =-1.96×10 J - 2.0×10°J 別解 (3) 重力は保存力であり、その仕 事は、重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると、点Cの高 さは10sin30°=5.0mであり、 仕事 W' は、 W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×103J - 2.0×10

（2）で、静止摩擦係数と向心力っておなじなんですか？名前はどういうときにつかいわけますか？

図 157 ターンテーブル上の物体 半径rのターンテーブ ルの端に,質量mの物体を置く。 物体とターンテーブルとの 間の静止摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。タ ーンテーブルを角速度で回転させたところ,物体はすべら ずターンテーブルとともに回転した。 (1) このときの物体の速さを求めよ。 (2)物体にはたらく力をすべてあげ,その大きさも求めよ。 (3)次に,角速度を徐々に増していったところ, 角速度が wo をこえた瞬間に、物体はターンテーブルを飛び出した。 wo を求めよ。 ターン テーブル (4) 物体が飛び出した向きを図2に矢印で示せ。 -172 C 図 2 物体 物体 16 か 動 加 (1