この線で引いた部分は張力Tと常に釣り合ってますよね？

教科書で調べると、振れ角が小さい振り子の運動は単振動とみなせ,その周期 の理論式には重力加速度の大きさも関わることがわかった。 そのことを確認する ためには, 重力加速度の大きさが異なるいくつかの地点で実験する必要がある。 水平な面となす角度めのなめらかな斜面上で振り子をつくり, Φを変えて振り そこで、教室内で同様の効果を得ることができる実験方法として, 図4のように, 子の周期を測定する実験を考えてみた。 「軽くて伸び縮みしない糸の一端を斜面上に固定し,糸の他端に小球を取り付け る。そして、糸がたるまないように, 小球が静止しているときの糸の方向から糸 が 5°の角度をなす位置まで斜面上で小球を持ち上げて静かにはなし,斜面上で 振らせて振り子の周期を測定することをを変えて行う。空気抵抗は無視でき, 振り子の運動は単振動とみなせるものとし、重力加速度の大きさをg とする。 斜面 -5° Te 小球 水平な面 L 図 4 hgrinde n 問3 次の文章中の空欄 ア も適当なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 に入れる式と数値の組合せとして最 22 重力加速度の斜面に平行な方向の成分の大きさは ア である。 Φ=90° として振らせた振り子の周期を T90, Φ=30° として振らせた振り子の周期を L T30 T30 とすると, T90 イ となるはずである。 ア イ ① ② ④ ⑥ gsino gsino gsino gsino gcoso gcoso gcoso gcoso 1-2 12 12 √2 2 12 1 2

(2)の答えはウと書いてありました なぜウになるのか教えて欲しいです🙏🏻🙏🏻

4 金属球の振り子の運動とエネルギーとの関係について調べるために,次の実験を行った。 あとの問いに 答えなさい。 [実験] (山梨) 図 1 ① 図1のように,金属球をAの位置まで持ち上げて静止させた。 その後,静か に手をはなし,金属球が点0の真下で最も低いBの位置を通過し,Cの位置ま で運動したようすをストロボスコープを用いて撮影した。 図1は撮影した連続 写真をもとに金属球の運動のようすを模式的に表したものである。 天井 糸 OBO 天井 ② 図2のように,点0の真下にある点Pの位置にくぎをうち, 金属球がBの位 置を通過するときに, 糸がくぎにかかるようにした。 次に, ①と同様に,金属 球をAの位置に静止させ, 静かに手をはなした後の金属球の運動のようすを調 べた。 (1) 実験の① において, 金属球の位置がAからCに変わるときの金属球のもつ位置 エネルギーの変化は,図3の破線 (------) のように表すことができる。このとき, 金属球のもつ運動エネルギーの変化は,どのように表すことができるか。 図3の 点線を利用して,図3中に実線() でかけ。 (2) 実験の② において,糸が点Pのくぎにかかった後, 金属球はどの位置まで上が ると考えられるか。 図4のア~エから1つ選び, 記号で答えよ。 A 金属球 図2 P Ap 金属球 OB 図3 エネルギー 図 4 A B P 0 糸 (1) 図3にかく。 (2) AD 金属球 入試 天井 イ ウ 大日・3

物理基礎です。 もう意味わからないです。 ×0って何ですか？

② 単振り子のおもりを最下点から高さん 〔m〕まで 持ち上げ,静かに手をはなしたところ,最下点で の速さはv[m/s] となった。次に,同じおもり を静かにはなして距離んだけ自由落下させたとこ ろ,速さはv 〔m/s〕 となった。 vAはUBの何倍に なるか。 「1/2mvthgh=(一定」 (VA) {x0²+mgh={\mv²²+90 m (VB) { mx0²+mgh = { hvo²+mgx0 VA=VB UB h 1倍 13 質量 m 〔kg〕 のおもりをつけたばね定数k 〔N/m〕 のばねをA〔m〕 縮めて静かにはなした。 自然の長 さの位置を通過したときのおもりの速さはいくら か。 「2mv+2k2=(一定)」 21 {{xmx v² + ½ ½ KA² mav2tkA2 2 自然長 k〔N/m〕 A [m] mv^2+kA2

物理基礎 力の名称と矢印をかけ、という問題で なぜ張力≧重力と張力が大きいんですか？

(4) 速度で動く振り子。 こ 55 速度U

（1）です。変形の違いなだけで、写真3枚目の解答でも正解になりますか？

170 ばねによる円錐振り子■ 図のように,固 定された点Pから鉛直に下ろした線と. なめらかな 水平面Sとの交点を0とする。 OPの長さはLであ る。このとき自然の長さL, ばね定数んの軽いばね の一端をPに固定し,他端に質量mの小球を取り つける。 小球が点0を中心として, 水平面上を速さ m 0 S 等速円運動するとき, ばねとOP とのなす角が0である。 重力加速度の大きさをgと する。 (1) 小球にはたらくばねの弾性力の大きさFを, k, L, 0 を用いて表せ。 (2) 小球にはたらく力は鉛直方向につりあっている。このことから, 水平面が小球に及 ぼす垂直抗力の大きさをNとすると, Fcos ア となる。 一方, 小球は水平面 上を等速円運動しているので,その運動方程式はイ=Fsin0 となる。 空欄を 埋めよ。

水平バネ振り子で、(3)(4)が分かりません。

k 小 は 9 [練習問題 2] 図のように、壁に挟まれたなめらかな水平面上に, ばね定数がどれもんの3本のつる まきばね A, B, Cが自然長の長さで水平にまっすぐに接続されている。 ばねBとCの間 の点Oには質量Mの質点Pがつながれ,またばねAとBの間にはくさび Qが打ち込ま れている。いま、質点PをばねCが縮む方向に水平にだけずらして、静かに手を離す。 (1)質点Pが点0 を通過する瞬間の速さはいくらか。 (2)質点Pの単振動の周期はいくらか。 次に,質点Pが点0を通過する瞬間に, くさび Q を抜く。 (3) このとき質点Pの単振動の振幅はいくらになるか。 (4) このとき質点Pの単振動の周期はいくらになるか。 A B C Q P 0000 0000 0000 0 S

（2）はこのようなやり方でも合ってるんでしょうか？？教えてください

例題 解説動画 基本例題29 円錐振り子 図のように、長さLの糸の一端を固定し, 他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをg として, 次の各問に答えよ。 出した。 X(1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2)円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1)では,鉛直方向の力のつりあいの式, (2) では,円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はLsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き 基本問題 210 211 212 .00S 00 TH g m m(Lsin0) w²=mg tane w= L cose 2 Lcose =2π w 周期Tは,T= 第Ⅱ章 力学Ⅱ 別解 (2) お (2) おもりとともに 0 さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scoso S 円運動をする観測者 には、Sの水平成 と遠心力がつりあっ てみえる。 力のつり あいの式を立てると L m (L sine) w² 0 Scoso-mg=0 S=mg SsinO mg cose (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」 から, Ssin0=mgtan (2)の運動方程式と同じ結果が得られる。 m(L sine) w²-mgtan0=0 Point 向心力は、重力や摩擦力のような力の 種類を表す名称でなく,円運動を生じさせる原 因となる力の総称で、常に円の中心を向く。 mg

(5)で、私は(4)のグラフから距離を微分して求めたのですが、答えには-がついていました。なぜ答えが違ってしまうのか教えてください😭😭

32 単振動 ばね定数んの軽いばねを滑 らかな水平面上に置き、右端 に質量mの小物体A を付け, 左端を固定する。 ばねの方向 にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置を x=0と する。そして,質量 3mの物 ・d Immmmmmm k 00A B20 XC d 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後 静かに放す。 -d d2 072 P 1800 m 3m 0 X 2to 3to (1) 動き始めてからしばらくの間は、AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置 xの関数として表せ。 (2)AとBが離れるときのAの位置xおよび, 離れた後のBの速さ を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 toはいくらか。 (4) Bを放したときを時刻 t = 0 として, Aの位置 xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 toでのAの速度vを時刻tの関数としてm, k, d を用いて」 (≧切で 表せ。 の度 Level (1)~(3)(4)(5)★★( 10 Point & Hint Base mmmm (山口大+ 東京学芸大) ばね振り子 (1)作用・反作用と, xが負の値あるこanma 運動方程式を立 周期 T=2πk 振動中心 m

Wacって 緑で合ってますか？

の公式より、T=2 m √ ka • TB =1倍 T=√2k-1 10% TA VRD =2 となる。 ka 7B とすると, ばね振り子の周期 T=221 2m である。以上より, の答 2 電体は正者 西原休日は漁電西なので、いずれも 4C につくる電場の向きはAからBの向きである。AとBの電気 量の大きさQが等しく, AOBOの距離もRで等しい。 した って, AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ Ex, Eaは 等しく, 点電荷による電場の公式より,Ex=E kQ R2 となる。 以上より, AとBが点0につくる電場は,それぞれの電場を合 成して, AからBの向きへ強さ 2kQとなる。 R2 ばね振り子の周 T-2 また,一様な電場から A には左向きに, B には右向きに静電気 力がはたらくことになる。 よって, 一様な電場をかけた直後、リ ングは反時計回りに回転しはじめた。 +Q 一様な電場から 受ける静電気力 +Q リング A 回転をはじめる方向 T: ばね定 質量 点電荷によ 電気量 いる点の電 E=k R: 電場の 遠ざかる く向き。 EA EB 一様な電場 B. B Q -Q 一様な電場から 6 受ける静電気力 2の答 ① 3の答③ 問3 過程1から過程3の状態変化を圧力と体積の関係を表すグラ フに書き換えると,次図のようになる。 状態AとBは同じ温度 なので,それらの温度で決まる等温曲線上にあり,状態CとD も同じ温度なので、それらの温度で決まる等温曲線上にある。 こ こで,圧力と体積の関係を表すグラフの面積は,気体が外部にし た仕事の大きさを表す。 したがって, 気体が外部にする仕事の大 小関係は,グラフの面積を比較すればよい。 次図より,それぞれ の過程で気体が外部にする仕事の大小関係は, Wac<WAB<WAD - 103 -

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の公式より、T=2 m √ ka • TB =1倍 T=√2k-1 10% TA VRD =2 となる。 ka 7B とすると, ばね振り子の周期 T=221 2m である。以上より, の答 2 電体は正者 西原休日は漁電西なので、いずれも 4C につくる電場の向きはAからBの向きである。AとBの電気 量の大きさQが等しく, AOBOの距離もRで等しい。 した って, AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ Ex, Eaは 等しく, 点電荷による電場の公式より,Ex=E kQ R2 となる。 以上より, AとBが点0につくる電場は,それぞれの電場を合 成して, AからBの向きへ強さ 2kQとなる。 R2 ばね振り子の周 T-2 また,一様な電場から A には左向きに, B には右向きに静電気 力がはたらくことになる。 よって, 一様な電場をかけた直後、リ ングは反時計回りに回転しはじめた。 +Q 一様な電場から 受ける静電気力 +Q リング A 回転をはじめる方向 T: ばね定 質量 点電荷によ 電気量 いる点の電 E=k R: 電場の 遠ざかる く向き。 EA EB 一様な電場 B. B Q -Q 一様な電場から 6 受ける静電気力 2の答 ① 3の答③ 問3 過程1から過程3の状態変化を圧力と体積の関係を表すグラ フに書き換えると,次図のようになる。 状態AとBは同じ温度 なので,それらの温度で決まる等温曲線上にあり,状態CとD も同じ温度なので、それらの温度で決まる等温曲線上にある。 こ こで,圧力と体積の関係を表すグラフの面積は,気体が外部にし た仕事の大きさを表す。 したがって, 気体が外部にする仕事の大 小関係は,グラフの面積を比較すればよい。 次図より,それぞれ の過程で気体が外部にする仕事の大小関係は, Wac<WAB<WAD - 103 -