この問題の(3)で、解説にある(2)の式からh=l(1-cosθ)の過程が分かりません。

4 Ⅰ 長さ1の伸びない糸の一端Pを固定し、 他端に質量mの 小さいおもりをつり下げた。 おもりの静止した位置を0と し, 位置エネルギーの基準点とする。 このおもりを図のよ うに 0 の真上の点O'を中心として,水平面内で等速円運 動させて円錐振り子とした。 円運動の角速度を , 糸が鉛 直方向となす角を0 高さ 00'をん,および重力の加速度 をg とする。 ただし,糸の質量および空気の抵抗は無視で きるものとする。 用いて表せ。 また hとwの関係を右 図のグラフ上にかき込め。 h 1 (1) 地上に静止している人から見ると, おもりには重力 mg と糸の張力Sがはたらいている。 そして, これらの 合力がおもりの等速円運動のために必要な向心力となっている。 Sと向心力の大きさ Fをm, g, 0 を用いて表せ。 (2) 円運動の角速度 および周期Tをg, 10 を用いて表せ。 (3) 高さんと円運動の角速度の関係に ついて考えよう。 高さんをg, l, ω を 1 2 m O www. P g 2g 1/1 2/9/1 04- 3g 4g @²

二乗に比例する関数 　 (2)の下線部の解説をお願いします🤲

I 1 17 振り子が1往復するのにかかる時間は、おもりの重 さや振れ幅には関係せず, 振り子の長さによって変 わる。 1往復するのに 秒かかる振り子の長さをym と すると, y = 1 22 という関係が成り立つものとする。 4 IC このとき、次の問い (1) (2) に答えよ。 (1) 1往復するのに2秒かかる振り子の長さを求めよ。 ま た長さが9m の振り子が1往復するのにかかる時間 を求めよ｡ $26. #APER OP DESON (2) 振り子Aと振り子Bがあり、振り子Aの長さは振り 子Bの長さより 1/12 m 長い。振り子Bが1往復するのに かかる時間が, 振り子Aが1往復するのにかかる時間の 14 倍であるとき, 振り子Aの長さを求めよ。 <京都府>

教えてください

2. ふりこが1往復するのにかかる時間は、 おも りの重さや振れ幅に関係なく一定で、それ 1815 を周期といいます。 105 周期がx秒のふりこの長さをymとすると、お よそy 1 =-x2という関係があります。 次の問 4 いに答えなさい。 (1) 長さ9mのふりこの周期は、何秒になりま すか｡ (2) 長さ25mのふりこの周期は、 何秒になり ますか。 (3) 周期が2秒のふりこの長さを求めなさい。

写真の図は単振動の動きを段階的に表したものです。 (加速度=a、力=kx、ばね定数=k、物体の質量=m、振幅=x、右向きを正。とおいてます) A…この図の②〜③、④〜⑤(物体が、振動の中心から最大点まで動くとき)の過程において、運動エネルギー？によって加速度aと逆向きに物... Read More

m roo pomo 幅 m = a 2 "F a F 1005² 1° 1 Dom/sz ON 1 TV 運動の法則 (3 4 運動方程式 質量mの物体に力が働くと、物体には加速度 ―この が生じる。 関係を表す運動方程式m=Fこそ力学の根幹をなすものだ。それは運動 の第2法則 (物体の加速度は力に比例し、質量に反比例する) を式で表してい る。まずは1つ1つの文字の意味を詳しく確認しておこう。 ma a=F 注目物体の質量 地面に対する加速度 (kg) [m/s²) ちょっと一言 上式から [N] = [kg・m/s ] と分かる。 15 X 注目物体が受けているカ すべての合力 [N] 注目物体はまわりの物体から力を受け、止まっていたり動いたりする。 だから, 必ず “受けている力”だけを考えることになる。 力はすべて右辺に 集めておく。 dの向きは下の向き, つまり合力の向きに加速度が生じていることにも 注意を払っておこう。 ほとんどの人が上のベクトル式を見ても通り過ぎてし まっているが, とても大切な点だ。 Miss 運動方向(つまり速度の向き) には力が働いていると思っていないかい? 偉大なアリストテレスでさえ誤ったのだからしようがないが、力は速度の向 きじゃなくて, 加速度の向きと一致しているんだ｡ 直線運動ではわかりにく いが, 曲線運動, たとえば放物運動になると, その差が明確になる。重力が 鉛直下向きだから,重力加速度gも下向きになっている。 でも速度の向きは まったく別。 静止の場合は力のつり合い式をつくった。静止は だから運動方程 式より下=① (合力=①) つまり力はつり合っている。 力のつり合いは

この写真には、「加速度aの向きと違うFの向きは一致する」と書かれてますが、なぜばね振り子が単振動している時の復元力は、ma=F=ーkxとなるのですか？ 振幅の端？(aが最大となる部分から振動の中心に向かう時は復元力と加速度の向きは同じだと思うのですが…

運動方程式 質量mの物体に力が働くと,物体には加速度 d が生じる。この 関係を表す運動方程式ma=こそ力学の根幹をなすものだ。 それは運動 の第2法則(物体の加速度は力に比例し,質量に反比例する) を式で表してい る。まずは1つ1つの文字の意味を詳しく確認しておこう。 m a →F ma = F 注目物体の質量 [kg] 地面に対する加速度 IV 運動の法則 [m/s2] 注目物体が受けている すべての合力 [N] 39 注目物体はまわりの物体から力を受け, 止まっていたり、動いたりする。 だから, 必ず “受けている力”だけを考えることになる。 力はすべて右辺に 集めておく。 Ativi ちょっと一言 上式から [N] = 〔kg・m/s2] と分かる。 の向きは向き, つまり合力の向きに加速度が生じていることにも 注意を払っておこう。 ほとんどの人が上のベクトル式を見ても通り過ぎてし 1724 まっているが,とても大切な点だ。 Miss 運動方向(つまり速度の向き)には力が働いていると思っていないかい? 偉大なアリストテレスでさえ誤ったのだからしょうがないが、力は速度の向 きじゃなくて、加速度の向きと一致しているんだ。 直線運動ではわかりにく いが,曲線運動, たとえば放物運動になると, その差が明確になる。重力が 鉛直下向きだから,重力加速度gも下向きになっている。でも速度の向きは まったく別。 静止の場合は力のつり合い式をつくった。静止は d = 0 だから運動方程 式より = (⑩) つまり力はつり合っている。 力のつり合いは 運動方程式に含まれている It hall

なぜ(1)と(2)で力の成分を違う風に分けるのですか？ (2)も(1)のようにできると思ったのですが。。。

ここがポイント 58 振り子の運動では力学的エネルギーが保存される。また,おもりとともに運動する観測者から見る と遠心力がはたらき, 円運動の半径方向について力のつりあいが成りたつ。振り子の糸にそった方向 の力の成分を考える。 解答 (1) おもりには重力 mg, 糸a が引く力S1, 糸bが引く力fがはたらく。 a 0 a S1 力のつりあいより 水平方向 : Sisin0-f=0 鉛直方向 : S cos0-mg=0 mg ②式より S1=- cos A (2) 糸bを切るとおもりは円運動を始める。 おもりとともに運動する観測者から見 ると, おもりには遠心力がはたらき, 糸 にそった方向について力のつりあいが 成りたつ。 糸bを切った直後は, おもりには重力 mg, 糸a が引く力S2がはたらく。 お 図b もりの速さは0であるから, 遠心力は0である。 糸にそった方向の力の つりあいより S2-mg cos 0=0 よって S2=mgcos o 0 S₁ sin a Sicoset b f S₂ mg sin 0 mg mg mg cose 0 別解 糸にそった方向 の運動方程式を立てると

写真の問題が分かりません。（1）の（ア）はなんとなく分かりましたが、（イ）からはどのように考えたらいいのか分かりません。よろしくお願いします。 解答過程も、ほぼ進んでいませんが載せておきます。

つぎの文中の 図1のように,重さの無視できるばね定数k[N/m] のばねに質量 m[kg]の小物体が結ばれている。小物体 の位置を示すために, ばねが自然の長さとなるときの小物体の位置を原点として、図の右向きに座標軸 x を設定する。 時刻 0s において小物体の位置はOm,すなわち原点Oに位置し, またその速さはvo [m/s]で座 標軸の負の方向に移動している。 以下では,重力加速度の大きさをg[m/s']とする。 (ｱ)の解答群 1 m ① 4Vk (6) π m 2Vk (イ)の解答群 ① mv² k 6 (1) はじめに,床がなめらかで小物体との間に摩擦が生じない場合を考える。 時刻t > 0において, 小物体 の速度が最初に0m/sとなる時刻は (イ) [m] である。 m 2k -Vo (2) にあてはまるものを解答群の中から選びなさい。 (2) 77 1k 2 Vm k m km k Imm -Vo 2Vk -VO (3 8 m F k 図 1 3π [s], そのときの小物体の位置は m 2 V k m 速さ vo N 1 k 2Vm m 小物体･ -Vo 4 1 9 2Vm mk m 2k ・Vo -Vo ⑤⑤ (5) 10 π 4 ← m 2k k m -vo m ·Vo² (2) つぎに、床がなめらかではなく、床と小物体との間の静止摩擦係数がμs, 動摩擦係数がμa の場合を 考える。 時刻 t0 において, 小物体の速度が最初に0m/sとなる時刻を [s] とする。 時刻における小物 体の位置 x] [m] は | (ウ) である。 また、この位置に静止せず再び座標軸の正の向きへ運動を開始するた めの, vo に関する条件は, (エ) である。 速さ voが (エ) | の条件を満たしていると仮定し, 2回目に速度が0m/sとなる時刻を [s] とする。 時 刻から時刻までの間において, 小物体の速さが最大になるのは, 小物体の位置が(オ) [m]のとき (カ)である。 である。また、時刻たにおける小物体の位置 x2 [m]を,x] を用いて表わすと,x2=

振り子の振動条件を教えて下さい。

一番を教えてください。よろしくお願いします

1. 質量 m の質点が、時間に依存したカF (t)=(2t.² + 1) を受けながら運動する。t=0 での質点の位 置と速度を(0) = 0.00 (10) とした場合の秒後の位置(t) と、 速度 (t) を求めよ。 2. 長さ1の糸の先に質量mの質点がついた振り子の運動を考える。 重力加速度をgとしたとき、 質点 の運動方程式を示せ。 また、 振り子の振幅が十分小さい時の質点の運動方程式を示し、 その解も求 めよ。

（3）が分かりません 体積が大きいBとDが答えじゃないんですか？ 答えは1番目D2番目Cです　 明日テストなので至急お願いします🤲

図 1 3 高さ4.0cm, 重さ 0.50 Nの直方体を用いて, 浮力を調べる実験を行 った。 図1のように,直方体を糸でばねばかりにつるし, 水を入れた水そ うにゆっくりと沈めた。 表は, 直方体を水に沈めたときの水面からの深さ と,そのときのばねばかりの値を示したものである。 あとの問いに答えな さい。ただし,実験で使用する糸の伸び縮みや重さは考えないものとする。 (熊本) 0 1.0 水面からの深さ[cm] 2.0 3.0 14.0 5.0 6.0 ばねばかりの値[N] 直方体 0.50 0.41 0.32 0.23 0.14 0.14 0.14 (1) 直方体の表面にはたらく水圧について, 水面からの深さが5.0cmのときのよう のはどれか。 右のア〜エから1つ選び, ア 水面イ 水面ウ糸 記号で答えよ。 ただし, ア~エの矢印の 長さと向きは,水圧の大きさと向きを表 すものとする。 B D (2) 表から, 水面からの深さと直方体にはたらく浮力の関係を表すグラフをかけ。 ま (3) 次に図2のように, 4つの球体A,B, 図2 C,Dを水に入れたところ, A,Bは水面に 浮き,C,Dは底に沈んだ。 球体の直径は A,Cが7.0cm, B, D が 10.0cmであり, 重さは, A,Bが1.00N, C, D が 8.00N である。 図2のA~Dには (2) たらく浮力の大きさについて,大きい方から順に並べたとき, 1番目と 水 2番目にくるものをA~Dからそれぞれ1つずつ選び, 記号で答えよ。 (1) (3) 1番目 2番目 14 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 答えなさい。 [実験] 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 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 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 ものさし