どうして(1)で遠心力を考慮していないのでしょうか？速くすればするほどmrω²/sinθ分大きくなっていくのではないのでしょうか？

基本例題12 円錐振り子 図のように、長さ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yとして, 次の各問に答えよ｡ (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Usin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scost=mg mg coso S = - こ S Scost Ssine img (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw² = F から、 m (Usind) w2=mgtan0 周期T は,T= 2π W 基本問題 55,56,57 = =2π 00 (= Icoso g g l cos 0 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 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, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (Isine) w²-mg tan0=0 m m (Isin) w² Ssin0=mgtan mg 【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。 第Ⅰ章 力学

T＝の式ふたつ目の式って2π/wからどうやって求めているんですか？暗記ですか？

● 初期位相が0。 [rad] のとき, 0 = wt+0 となり, x=Asin (wt+0), v=Awcos (wt+00), a=-Aω'sin (wt+0)=-ω'x 2 単振動の復元力と周期 F[N] : 復元力 m[kg]: 質量 変位 〔m〕 の大きさに比例する復元力(振動の中心に戻そうとする力) が物体にはた らくと, その物体は単振動をする。 このときの周期 T〔s], 振動数f[Hz]は, 2π T= =2π @ F=-Kx (運動方程式F=ma=-mw'x から K =mw²) m K 3 ばね振り子の周期 T=2π f= 1 T a m m[kg]: おもりの質量 糖 4 単振り子の周期中 L T=2π g L

力学的エネルギー (2)の途中式を教えてください🙇

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だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引きOからばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。重力加湿度の大きさを」と する。 (1) このばねのばね定数はいくらか。 この 解答 (1) ばね定数をkとすると,点での力のつりあいから, 平面上に kxo-mg=0 よって, k=mg XCO FACIEEJATIO (2) 点O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”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, 平 HOMO (2) おもりが点0 を通過するときの速さはいくらか。たし D (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 0+ (−mga) + ¹k(x₁+a)² = 1 {mv ² + 1/2 kxo ²1 stb... h② 23 2 k =a. ①,②から1/12/ka²/12/2mu よって,v=q = a√3/1² = m Vxo 最高点の点 0 からの高さをxと になる。 000000000 9 ①.③から1/2/kd2=1/12/kx²2 よって、x=a 35, -kx2 よって, x=a 自然の長さ cxo 0000000000 F000000000 a 補足 (3) 点0 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x-xo 最高点の位置x が (3) 最高点では速さは0 どちらの場合でも, 弾性力による位置エ 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、ネルギーは 0+(-mga) + 1/12/k(x+a)^2=0+mgx+1/12k (x-x)?…. ③ 1/k(x-x₁) ² JIM OR*

中3理科力の問題です。 今2014年の静岡県入試過去問を解いていました。 イだと思ったのですが、答えばエです。何故そうなるのでしょうか？

b ふりこの運動では, 糸の長さや振り始めの高さを変えると, 最下点を通過するときの速さ も変わる。 次のア~エの状態から, 棒磁石を静かにはなしたとき, それぞれの最下点に おいて, 棒磁石の速さが最も大きくなるものはどれか。 ア~エの中から1つ選び, 記号で 答えなさい。 ア 固定した板 50cm の糸 イ I TT 60cmの糸 50cmの糸 60cmの糸 (注1) ア~エのそれぞれの板は,同じ高さに固定してある。 (注2) 点線は,アとウ, およびイとエ, それぞれの振り始めの高さが同じであることを示している。

なぜ振幅は2×(進藤中心のばねののび)とならないのですか？

チェック問題 2 斜面上のばね振り子 図のように、傾きのなめらかな斜面 上に、ばね定数をのばねの先に質量m のおもりをつけたものがある。いま、ばね が自然長になる位置から斜面に沿って下 向きに初速oを与えた。 その後の単振 動の (1) 振動中心でのばねの伸び (2) 振 幅A (3) 周期T (4) 最大速度を求めよ。 O Vo 標準 10分 m Five

意味わからなくて、悩んでます。 解説お願いしたいです！

| 小問集合 | 時計の歴史について調べ, 次のような資料にまとめまし た。これについて, あとの (1)~(8) の問いに答えなさい 資料 時計 ① 日時計 (2) |紀元前1,400 容器から水を流し、容器内の水の 年ころ 量で時間をはかった。 ③ 燃焼時計 6世紀ころ ④ 砂時計 ⑦ 水時計 ⑥ 花時計 振り子 時計 クオーツ 時計 ⑧ 炭素時計 西 年代 説明 |紀元前4,000 棒や石の柱が地面につくる靴の位 置や長さで時刻をはかった。 年ころ 棒 南 北 ろうそくやランプを燃やして時間 をはかった。 船の上で時間をはかる手段として 14世紀ころ 使われた。砂や大理石の細かい粒 を使用することがあった。 16世紀ころ 18世紀 中ごろ 20世紀前半 20世紀 中ごろ (1) ① について, 図Iのように地面に垂直な棒をたてた 時計をつくりました。 この日時計を用いて,岩手県で夏 至の日に,棒の影の先端を線で結ぶと,どのようになり ますか。 次のア~エのうちから, 最も適当なものを一つ (4点) 選び, その記号を書きなさい。 図 Ⅰ アイ イ 東 振り子を使うことにより,時計の 精度は飛躍的に向上した。 北 植物学者のリンネが,ほぼ定まっ た時刻に花が開閉するのを見て時 計のかわりになると考えた。 棒 水晶を用いて,非常に正確な時計 が開発された。 炭素に含まれる放射性物質により 生物の生存した年代を調べた。 北 棒 ウ 北 棒 H 北

kx0-mgはなぜkx0なんですか？

<発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー 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 図のように, 天井に固定された軽いばねに質量mのおも 点で静止した。 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 解答 F0000000002 (1) ばね定数をkとすると, 点0での力のつりあいから. ...1 kxo-mg=0 よって,k=mg XO 甘渡しする 自然の長さ でのお xo 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 0. H000000000円 000000000 A----- (補足) (3) 点0をおも xの原点とし 向きを正の

体積は変えず、質量を大きくした振り子の速さは、質量が小さい振り子と最大の速さ変わらないのはなぜですか？ 位置エネルギーおよび運動エネルギーは質量が大きいほど高いと聞きましたが…？ ただし空気抵抗は考えない。

なぜ、慣性力がはたらくんですか？💦

<発展例題 64 単振り子と見かけの重力 図のように,鉛直上向きに一定の大きさαの加速度で上昇する エレベーターの天井に、糸の長さもおもりの質量mの単振り子を つるした。この単振り子を小さく振動させたときの周期を求めよ。 重力加速度の大きさをgとする。 [T g' = 2π 5.61 考え方 おもりにはたらく重力と慣性力の合力が, エレベーター内の見かけの重力となる。 解答 エレベーター内の観測者から見ると,おもりには重力,糸の張力張力 慣性力(鉛直下向き)がはたらき, 重力と慣性力の合力が見かけの重力と なる。見かけの重力加速度の大きさを g' とすると,も mg′=mg+ma よって, g′=g+a したがって, 単振り子の周期Tは,T=2 1 g+a m 2 a THY 慣性力 ma 重力 mg a

なぜ、波全部のようになるんですか？ ma=k(d+x)-mgではないんですか？💦

自然長 鉛直ばね振り子 kd=mg → 点〇-- り合い 中心 Foooo R 3kd m - 0 Vmg X 2001 (+) ma= mg - kid +x) ³k(d+x) Ha mg