⑷の解き方がわかりません。教えていただきたいです。

D 3 鉛直面内の円運動 (Op.76~78) 点0に固定した長さ2r[m]の軽い糸に, 質量m[kg] の小球をつける。 糸がたるまないように小球を水平 の位置Aまで持ち上げ, 静かにはなす。 小球が最 下点B を通る瞬間, 糸はBの真上 [m] の距離の点 A 2r 0 E 30 くぎ Cにある釘に触れ、 その後, 小球は点Cを中心と する円運動を始める。 重力加速度の大きさを -5 g [m/s2] とする。 (1) 小球が点Bを通るときの, 小球の速さ up [m/s] を求めよ。 00 B D (2) 小球が点Bを通る直前の糸が小球を引く力の大きさ TB1[N] と, 点B を通った 直後の糸が小球を引く力の大きさ TB2 [N] を求めよ。 (3) 小球が点Dを通るときの, 小球の速さ up [m/s] と糸が小球を引く力の大きさ TD [N] を求めよ。 鉛直方向と CD のなす角(図の∠BCD) を0とする。 (4) 小球が点Eに達したとき, 糸がたるんだとする。 鉛直方向とCEのなす角 (図 の∠BCE) を とするとき, cos を求めよ (分数で答えてよい)。

（1）で力学的エネルギーの保存を使ったらダメなのはなんでですか？力学的エネルギーの保存測つかったらl1=l0+2mg/k（m）になって答えとは違くなります

図のように、 自然長(m), ばね定数k (N/m〕 の軽いばねが,天井から鉛直につるしてある。 ばねの下端に質量m 〔kg〕 のボールを取り付 けたところ、ばねの長さは〔m〕 となって ボールは静止した。 この状態を状態1とする。 次に,ゆっくりとボールを鉛直上向きに, ば ねの長さが自然長 〔m〕になるまで持ち上げ 静止させた。 この状態を状態2とする。 ここ で重力加速度の大きさをg〔m/s2〕 とする。 (1)を,lo,m,g, kを用いて表せ。 10000 10,000 状態1 状態2 (2)状態1から状態2までの, ばねの弾性力によるボールの位置エネルギー の変化量を,, h, kを用いて表せ。 また, 状態1から状態2までの重 力によるボールの位置エネルギーの変化量を, lo, h,m,gを用いて表せ。 (3)状態2においてボールから静かに手を放した。 ばねの長さがんになった ときのボールの速さを,m,g, kを用いて表せ。 <千葉工業)

そもそもs2m、s2m-1に分けて和を求める理由が分かりません。教えて頂きたいです。

重要 例題 28 S2m, S2m-1 に分けて和を求める n 一般項がαn=(-1)+1n2 で与えられる数列{an} に対して, Sn=ak とする。 KI) azk-1+a2k (k=1,2,3, ......) を用いて表せ。 ((2) Sn=(n=1, 2, 3, 指針 ・・・・) と表される。 k=1 (2) 数列{an} の各項は符号が交互に変わるから,和は簡単に求められない。 次のように項を2つずつ区切ってみると Sn=(12-22)+(32-42)+(52-62)+...... (2)+( =b1 =b2 =bs 上のように数列{bn} を定めると, bk=a2k-1+azk (kは自然数) である。 よって, m を自然数とすると [1]nが偶数、すなわちn=2mのときはSm=2bi=(azn-1+aan)として求め られる。 1 [2]nが奇数,すなわちn=2m-1のときは,Sam=S2m-1+α2m より S2m-1=Sam-a2mであるから, [1] の結果を利用して S2m-1 が求められる。 このように、nが偶数の場合と奇数の場合に分けて和を求める。 (1) A2k-1 1+a2k=(-1)2(2k-1)+(-1)2k+1(2k) 2 =(2k-1)-(2k)²=1-4k 答 (2) [1] n=2mmは自然数)のとき m S2m=(a2k-1+a2k) = (1-4k) k=1 基本 n m= m k=1 m-4.1m(m+1)=-2m²-m 1 であるから -2(2)²=-n(n+1) == [2] n=2m-1 (mは自然数) のとき azm=(-1)2m+1(2m)=-4m² であるから S2m-1=S2m-azm=-2m²-m+4m²=2m²-m _n+1 m= m-2 であるから (−1)数=1, (−1) 奇数=-1 ={(2k-1)+2k} x{(2k-1)-2k} Szm=(a1+a2) +(a3+α)+.. +(a2m-1+a2m) Szm=-2m²-mに n =177 を代入して,n m= 2 の式に直す。 S2m=S2m-1+a2m を利用する。 451 1 章 3種々の数列 Sn=2(n+1)_n+1=1/12(n+1)(n+1)-1 2 =(+1) (−1)"+1 [1] [2] から Sn= -n(n+1) n(n+1)* =(-1)+..+8+8+1 S2m-1=2m²-m n o 式に直す。 THAN (*) [1], [2] の Sn の式は 符号が異なるだけだから, (*)のようにまとめるこ とができる。

（1）（2）がそれぞれどうしてイ、オになるのか分からないです🥲

B. ばね定数がk [N/m] の軽いつる巻きばねの一 端に質量m[kg]のおもりをつけ、おもりを水平な 台上にのせ、ばねの他端を手で静かに押したり、 引いたりする。 ばねの自然長からののびをx[m] とし、 xが負の値のときはばねが自然長より縮ん でいることを表す。 重力加速度の大きさをg[m/ s2] とする。 [7点] d d d d d d d d d d d (1) ばねののびがx= x1 (0) [m]になるようにばねを引き伸ばし たとき、おもりにはたらく垂直抗力の大きさはN[N]であった。 おもりにはたらく力のつりあいを表す式として最も適当なも のを次のア~エのうちから1つ選び記号で答えなさい。 ア kx1 + mg + No = 0 ウ kx1 + mg No = 0 イ kx1mg + N = 0 I kx1-mg- No = 0 (2)ばねののびx[m]とおもりにはたらく垂直抗力N[N]の関係を 表すグラフとして最も適当なものを、 次のア~カのうちから 1つ選び記号で答えなさい。 ただし、垂直抗力Nは鉛直上向き あるす を正とする。 ア イ ウ H 0 オ カ

2枚目の、赤で囲ったところで、なぜそこが30度だとわかるのですか

水平面となす角30°のなめらかな斜面の上に、 質量 2.0kgの物体を置いたところ、物体 はゆっくりとすべり始めた。このときの物体の加速度と垂直抗力を求めよ。ただし、重力 加速度の大きさを9.8m/s2、3=1.7とする。

26番の問題について質問です。 なぜ初速度が5.0になるのか理由を教えてください

O 知 25 鉛直投げ下ろし 高さ39.2mのビルの屋上から,小球を初速度 9.8m/s で鉛直 下向きに投げ下ろした。 小球が地面に達するまでの時間と, 地面に達する直前の小球の 速さを求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 26 鉛直投げ下ろし 5.0m/sの一定の速さで鉛直に降下しつつあ5.0m/s る気球から、静かに小球を落としたら, 3.0秒後に地面に達した。 小球 が地面に衝突する速さ [m/s], 小球を落とした点の高さん [m] を求め よ。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 27 鉛直投げ上げ知 地上から小球を初速度 19.6m/sで真上に投げ 上げた。重力加速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 (1) 小球が最高点に達するのは何秒後か。 また, 最高点の高さは何mか。 (2) 小球が地上に落下するのは,投げ上げてから何秒後か。 また, 地上に 落下する直前の小球の速さは何m/s か。 例題 7 19.6m/s → 解説動画

物理の問題です。 カッコ4が、なぜ赤マーカーを引いた式を使うのかが分かりません。

(4)(3) の結果より, n回目の衝突直後の鉛直方向の速度は -e" √2gh, またn+1回目の衝突の直前の鉛直方向の 速度はe √2gh なので,鉛直下向きを正にとり, v=v₁+gt] } }) In= = 2gh -(-e" e"√2gh 2h =2en [s] g -e"√2gh I 2回目 e"√2gh n+1回目

（1）の問題で、有効数字二桁だと考えて14にしたのですが、14.0の0はどこからきたのでしょうか？

例題 6 等加速度直線運動 第1早 建物の衣 ➡13, 14, 15, 16, 17 解説動画 東西に通じる直線道路を東向きに8.0m/sの速さで進んでいた自動車が,点 0を通過した瞬間から東向きに 2.0m/s2 の一定の加速度で 3.0 秒間加速し,そ の後一定の速度で進んだ。 (1) 加速し始めてから3.0 秒後の自動車の速度はどの向きに何m/sか。 (2) 加速し始めてから3.0秒間に自動車が進んだ距離は何m か。 8.0m/s (3) (1)の速度で進んでいた自動車はある瞬間から一定の加速度で減速し, 20m進んだときに東向きに 6.0m/s の速さになった。 加速度はどの向きに何m/s2 か。 ープ 指針 v=v+at ・・・・・・ ①, x=vot+1/+at² …② v2vo2=2ax ...... 3 t が関係する (与えられている, または求める)場合は ①式か②式, そうでない場合は ③式を使う。 ①式と②式はと xのいずれが関係するかで判断する。 解答 東向きを正の向きとする。 (1) 速度を [m/s] とすると, ①式より v = 8.0+2.0×3.0=14.0m/s よって、 東向きに 14.0m/s (2)x [m] 進んだとすると、 ②式より x=8.0×3.0+= x2.0x3.02=33m (3) 加速度をa [m/s] とすると,③式より 6.02-14.02=2a×20 36-196=40a よって a=-4.0m/s 2 したがって,西向きに 4.0m/s2

自由落下と鉛直投げ下ろしの問題です。 解説の最後に波線を引いている所で、なぜ初速度の11.4が11m/sだと分かるのでしょうか､､､！

y Vo=0 □40 地面からの高さが78.4mの点から小球Aを見由落下させた。 その1.0s後に,VoADB (1.0s後) 同じ高さから小球Bをある速さで真下に投げ下ろして, AとBが同時に地面に着 くようにしたい。 B を投げ下ろす速さを何m/sにしたらよいか。 Vo yavottigt? ③ y=vot+/gt 78.4=49+2 t=4 78.4=3Vo+4.9×9 Vo=11.4 4t Q BQ鉛直投げ下ろし 78.4m 4t-lt =3t

32(3)の途中式で(1+4)が出てくるのはどうしてですか？

知識 32. 鉛直投げおろし 高さ39.2mのビルの屋上から, 小球を初速度 9.8m/sで鉛直下向きに投げおろした。 重力加速度の大きさを9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 小球が地面に達するのは何s後か。 (2) 小球が地面に達する直前の速さを求めよ。 (3) 小球がビルの中央を通過するときの速さを求めよ。 9.8m/s 39.2m