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Physics Senior High

基本例題の㈢の式の、二分の一k(X−X0)二乗の意味がよくわかりません。教えてください🙇

- 発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー。 図のように, 天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをgと する。 (1) このばねのばね定数はいくらか。 (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 (3) おもりが達する最高点の,点0からの高さはいくらか。 「考え方] 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。E=K+U=一定 解答 (1) ばね定数をkとすると, 点0 での力のつりあいから, kxo-mg=0 よって,k=mg XCO ...1 (2)点を重力による位置エネルギーの基準とする。 点0でのお もりの速さをひとすると,点A と点 0 での力学的エネルギーは 等しいから, -meat 0+ (−mga) +1¹k (xo+a)² = mv² +0+kx² 3/2 k ①.②から1/2/ka²=1/12m² よって,v=aymm 1, 5. 仕事と力学的エネルギー 57 =a^ A ①③から12/2/ka²/12/2k.xよって、x=a , g Xo (3) 最高点では速さは0になる。最高点の点Oからの高さと すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから, 0+(-mga)+1/12k (x+a)^=0+mgx+1/2/k(x-xa)? ACCESS 3 発展問題 37 仕事と運動エネルギー なめらかな水平面上に静 止する質量mの物体に, 一定の向きに大きさFの力を 2.Fo 加えたところ、物体は力の向きに直線運動をし, F と物 体の移動距離xとの関係は図のようになった。 (1) x=0~xo, x=x0~2xo, x=2x0~3xo, x=3x~4.xCo FA For 0 自然の長さ 200000000年 で Xo A 000000000 [補足] (3) 点Oをおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき, 自然の長さ の位置はx=x である。 0<x<xの場合: ばねの伸びは x-x xx の場合: ばねの縮みはx360 ⇒最高点の位置が どちらの場合でも、 弾性力による位置エ ネルギーは k(x-x)² 頻出重要 2x 3.x 4.xo x

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Home economics Senior High

教えてください!

<認知度CHECK> ○ × で答えなさい。 ( ①太陽光は、部屋に明るさや熱を与え、殺菌効果もあるので! ( ② 日照は、季節や時間などに関係なく一定である。 ( )は室内の空気は、特別な活動をしなくても、人がいるだけで汚れていく。 ( ) ④建築基準法は、 住宅の居室には、 採光に有効な窓その他の開口部を、 居室の床面積の1/7 以上もうけなけ ればならない、と定めている。 ⑤ 読書をするときは、手元がよく見えるように、スタンドをつければじゅうぶんであり、部屋全体の照明をつ ける必要はない。 ( )⑥音の大きさを表す単位はデシベル(dB) で、照度の単位はルクス (k)である。 ⑦騒音の感じかたはあまり個人差がなく、 自分にとって不快と感じる音は、ほかの人にとっても不快と感じ るものだ。 ⑧集合住宅で洗濯機やシャワー、楽器を使用する時間帯は、早朝が望ましい。 ( ( ( ( ⑨ 一般に日本の現代住宅は、 気密性が低いため自然換気でじゅうぶんで、 特に換気に注意する必要はない。 ( ⑩ 結露は、夏の暑い日に窓を閉め切ったままにしておくと、発生しやすい。 ( )の通風は、風の入り口と出口の2か所をつくってやるだけでなく、それぞれの位置も影響する。 ( 1 ダニはアレルギーの原因になることがある。 13 近年、建築資材に使われている化学物質や、住まいの高気密化などが原因で起こる健康被害が問題にな っている。 ⑩室温は、暖房時18~22℃、 冷房時25~28℃が適切である。 ⑩ 冬は居室と居室以外の温度差が激しいほうが、 健康によい。 ⑩⑥ 小さな子どもの事故の多くは、 家庭 (住まい) の外で起きている。 ⑩7 高齢者の家庭内事故死の割合で多いのは、不慮の溺死および溺水、窒息である。 ⑩8 住まいのバリアフリー化とは、 高齢者や障がいのある人がふつうに生活できるような住環境を整えること をいう。 1地震がきたとき、 まずすべきことは、窓や戸を開け逃げ道を確保することである。 20 盗難などの人為的災害を防ぐには、個人だけでなく、地域ぐるみで協力して取り組むことが重要である。 ( ( ( ( (2)-2 ( ( ( 日本では南向きの住まいが好まれる。 ④ 住まいの課題と未来の暮らし 教科書 P176~ ① 人口減少によって増えてきている, 人が住んでいない住居のことを何というだろう。( ②住宅の点検、維持、管理、修理のこと。 住宅の耐用年数を延ばし、快適な住み心地を維持するためには、日常の清 掃や点検、外壁の塗り替え、老朽化した設備の取り替えが不可欠である。( ③その製品にかかわる資源の採取から製造, 使用,廃棄, 輸送などすべての段階を通して、環境影響を評価する手 法を何いうだろう。( ④ 家族ではない者同士が設備や共用スペースをシェアして暮らす住宅を何というだろう。 ( ⑤集合住宅の設計や建設に, そこに住む住民たちが自分で参加して造る住宅を何というだろう。 ( ⑥台所や食事空間など, 生活の一部を各家族で共用化して住む住宅を何というだろう。(

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Physics Senior High

⑶を教えてください!

基本例題16 仕事 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 10m、 m/s2 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。 指針 (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) 「W=Fxcose」 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 ら, F=mgsin30° =40×9.8×¹ 2 = 1.96×102N 2.0×102N 2 √3 mgsin30% 30° N ・ mg mgcos30° 30° 108 130° 基本問題 129 B (2) 物体は,力Fの向きに 10m移動しているの で,仕事Wは, W = (1.96×102) ×10=1.96×10° J 第Ⅰ章 2.0×10J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120° である。 重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8) ×10×cos120° 運動とエネルギー =-1.96×10J -2.0×10³ 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 =-1.96×103 J -2.0×10³ J

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Physics Senior High

物理の電磁気の問題です。問4の解説お願いします。特に、どのような運動をするのかが説明できません。

Date (a,0) に電荷+ Qをもつ点電荷A を固定し, 位 y平面上の位置 真空中の 置 (-α, 0) に電荷+ Qをもつ点電荷 B を固定した。 ただしa> 0, Q > 0 とし, 重力の影響は無視できるとする。 文中に与えられた物理量の他に問題の解答に必要な物理量があれば,それを表 す記号はすべて各自が定義し, 明示せよ。 y a0 IA 問1 位置 (0, 2a) に生じる電場ベクトル (0,2a)につくる電場をそれぞれEA, とし, よび色の関係をベクトルで図示せよ。 また、 めよ。 8 点電荷A,Bが位置 を求めたい。 上の図に 亘お および色の大きさを求 問2 位置 (0, 2a) での電位を求めよ。 ただし電位の基準点は無限遠にとるも のとする。 問3 さらに電気量e (e > 0) をもつ電子を位置 (0, 0) に置いた。 電子を位置 (0,0)から, 位置 (0, 2a) までゆっくり動かすために必要な仕事を求めよ。 問4 つぎに問3の電子を位置 (0.6)において固定した。 ただし6 > 0 とする。 b が α に比べて十分小さいとき, 電子にはたらく力がbに比例することを示 せ。 必要があればもが α に比べて十分小さいときに成り立つ式 d² +62 = d² を用いよ。 また、電子を静かに放すとどのような運動をするか説明せよ。 た だし, 電子はy軸方向にのみ運動するものとする。

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