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Physics Senior High

速度がゼロになるのは両端ですよね?普通に1/4Tになると思うんですけど、なんで1/2Tなんですか?そうなったら真ん中が速いってことじゃないですか。意味不明です。

147 実験のある運動 ばね定数kの軽いばねの一端 質量の物体を取りつけ、 あらい水平面上に置き、 ばねの他端を壁に取りつけた。 ばねが自然の長さのと きの物体の位置を原点として、 図のように軸を とり力の正の向きは、軸の正の向きとする。重力加速度の大きさを の間の動摩擦係数をμとする と向 の進出 血は氷 1) 物体をx軸の正の向きに引き, ある位置で物体を静かにはなすと, 物体は動き始め, 時間がなだけ経過したとき速度が初めて0になった。 この間, 物体の位置がでのとき. 物体にはたらく力の水平成分Fはいくらか。 2) (1) のときはいくらか。 0000000000 WHEN MUNO 台 小物体 合力に 148 重なった2物体の単振動 図のように、ばね定 数kのばねのつながった質量Mの平らな台がなめら かな水平面上にあり、台の上には質量mの物体が置 かれている。 ばねの他端は壁に固定されており,台を 水平に振動させることができる。台を水平に引っ張り, ばねが自然の長さからdだけ うか。 伸びたところで台を静かにはなしたところ、物体は台の上ですべることなく,台と一体 伸びとなって振動した。 台と物体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。 43 (1) この振動の周期を求めよ。 (2) 水平面に対する台の速さの最大値を求めよ。 (3) 振動中にばねの伸びがdとなった瞬間の, 物体にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 (4) 振動中に小物体が台の上ですべらないためのdの最大値を求めよ。 149 初期位相がある単振動 なめらかな水平面上に 質量mの小球を置いてばね定数kの軽いばねの一端 を接続し ばねの他端を壁に固定する。 ばねが自然の 長さのときの小球の位置を原点 0 として, 図の右向 きに軸をとる。速度の正の向きは,x軸の正の向きとする。 m m M 物体と水平面 x ばね k 7000 自然の長さ [0000000000 ○ (1) 時刻 t=0 に, 原点Oにある小球に初速度vo (v>0) を与えたところ、小球は単振動 を行った。 単振動の振幅 A をk, m, vo を用いて表せ。 のとき サー (2) (1) のとき、小球の単振動の角振動数をωとして,時刻における小球の座標xをA, wtを用いて表せ。 もり (3) 小球を一度静止させてx=A の位置まで移動し、静かにはなすと小球は角振動数 ①のよう の単振動を行った。 小球をはなした時刻を t=0として、時刻における小球の座標x をA, w, tを用いて表せ。 (4) (3) のとき, 小球が原点を通過するときの速さを Vとする。 時刻 t における小球の を用いて表せ。 10

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Mathematics Senior High

初歩的な質問ですいません この問題の(1)で、双曲線と直線の公転の座標をtで表すことが、何故双曲線を媒介変数表示したと言えるのですか?この直線はどんな直線、または曲線などでも良いのでしょうか?

変数表示 3700000 (1) 双曲線x-y2=1と直線y=-x+tとの交点を考えて, この双曲線を媒介変 数 tを用いて表せ。 (2) t を媒介変数とする。x=3 形を表すか。 J= 3 1+t2 指針(1) x,yをtで表すために、2つの方程式をx,yの連立方程式とみる。 3t 1+t2 ここで,交点が存在するためには, 双曲線の漸近線の1つが直線y=-x であることか ら直線y=-x+tでt=0 となることも必要。 (2) x= からtをxで表して, yの式に代入するのでは大変。 ここでは, =tx とみることがポイント。 =t• ...... 3 1+t2 解答 (1) x2-y2=1 ②を①に代入して整理すると 双曲線と直線の交点が存在するためには ゆえに t2+1 2t x=- ①, y=-x+t これを②に代入して Toat t2+1 2t ①. 1+t²⁹ y= y=- したがって x= 3 2) x=- 1+t ①を②に代入して y=tx y= 9 y=- 3t 1+t² これを①に代入して整理すると x=0であるから ③ に x=0を代入すると ...... t2+1 2t t²-1 2t 2tx=t2+1 x2+y²-3x=0 3t 1+t2 ② とする。 +t= ...... で表された曲線はどのような図 ■p.134 基本事項 ① t=0(*) j t²-1 2t ・②とする。 ①より, x=0であるから t=2 (Onia(d+) x x(x2+y2-3x)=0 y=-x AY (x,y) ① (K,x)=TO (6-YA)=50 y 3-2 O 0 (*) 2tx=t2+1 で t=0 とす ると 0=1 となり,矛盾が生 じることから, t≠ 0 を導いて もよい。 3 N/W 32/2 y=x ---- (x,y) 135 IRO y=tx_ 3x y=0 3 9 よって,円(x-212) 2+y=1/27 の点(0, 0) を除いた部分。 例題(1)では、双曲線の番近線に平行な直線y=-xtf(t0) と双曲線は交点を1つだけも

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