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Physics Senior High

物理の波動の問題です。 黄色マーカーで引いたところなのですが、なぜ(2)と(5)でバネの伸びの表記方法が違うのですか? (5)は「⊿ℓ-√2r0」ではないのですか?

振動する台上の物体の運動 発展例題20 図のように、ばね定数んの軽いばねの下端を固定し,上端に質量Mの 水平な台Bを取りつけ,その上に質量mの物体Aをのせた装置がある。 物体Aと台Bを, つりあいの位置を中心に鉛直方向に単振動をさせる。 このとき,物体Aが台Bからはなれることがないとすると,AとBは同 じ単振動をする。重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) 装置全体がつりあいの状態にあるとき,自然長からのばねの縮み 4 はいくらか。 台Bとともに単振動をしている, 物体Aの加速度 αはいくらか。 鉛直上向きを正 Aのつりあいの位置からの変位をxとして, 加速度αをxの関数として表せ。 (3) 台Bが物体Aを押す力fを,Aのつりあいの位置からの変位xの関数として表せ。 (4) 台Bが最高点に達したとき, 台Bが物体Aを押す力がちょうど0になったとする。 このときの単振動の振幅ro を, M, m, k, g を用いて表せ。 (5) 台Bをつりあいの位置から√2ro だけ押し下げ, 静かにはなすと, 物体Aは,つり あいの位置からの変位がx のところで台Bからはなれた。 変位 x1, およびそのとき の物体Aの速さを, M, m, k, g を用いてそれぞれ表せ。 (京都産業大 改) 指針 (1) 装置全体について, 力のつり あいの式を立てる。 (2) A,Bが一体となって運動しているので, A とBを一体とみなして運動方程式を立てる。 (3) (4) Aにはたらく力を考え, Aについての運 動方程式から, カナを求める。 (4) は, (3) 結果を利用する。 (5) AがBからはなれるのは, f = 0 のときであ る。 また, 単振動におけるエネルギー保存の法 則では, 運動エネルギーと復元力による位置エ ネルギーの和は一定である。 復元力による位置 エネルギーは, つりあいの位置からの変位xを 用いて, kx2/2 と表される。 解説 (1) 装置全体 の力のつりあいから, kal-(M+m)g=0 M+m A 'g k B Mg 41= (2) AとBを一体とみなす A と、 変位xのときに受ける 力は、図のように示される。 B 一体とした運動方程式を立 Mg (M+m)a=k(Al-x)-(M+m)g k4l-M+m)g=0 を用いて, a=- A kAl mg k(1-x) Ĵa mg k M+m XC (3) Aが受ける力は,図の ように示される。 Aの運動 方程式を立てると, ma=f-mg f = m (g+a) =mg k M+m x=x= 9. 単振動 115 発展問題 228, 229 ひ= M+m k g A B A B m k 0= m(9-M²mr.) M+m 0=mg- -g k k ro= (4) このとき,Aは振動の端に達しており, (3) の式でx=r のとき, f = 0 になったと考えら れる。 @ mg M ) (5) AがBからはなれるのは, f = 0 になるとき である。 (4) の結果から, 変位 x1 は, ↑a ess はなれたときのA,Bの速さをvとする。 Bを √2ro だけ押し下げてはなした直後と, AとB がはなれるときとでは, AとBの単振動のエネ ルギーの和は保存される。 単振動におけるエネ ルギー保存の法則を用いると, =/= k ( √ Tr]) ² = 1 {kx;² + 1/2 (M + m) v² x r に値を代入して, vを求めると, M+m g k Froではないのか? 第Ⅱ章力学Ⅱ

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Science Junior High

問1がわからないです 地点Xと地点Zは海面からの高さが等しいのに、なぜ地層は全く一緒にならないのですか?

<観察1> 家の近くにある丘の,3つの地点X, Y, Zについて, 海面からの高さを調べた。 次に、近くにあ る自然科学博物館へ行き、この地域の地層の様子と、それぞれの地点をボーリング調査した資料を調 べて、 柱状図にまとめた。 海面からの高さ(m) 3 地層について,次の各問に答えよ。 <観察1 > を行ったところ, <結果1>のようになった。 <結果 1> 図1は,地点X~Zの海面からの高さの様子を表したもので,地点XとZの海面からの高さは同じ であった。 また、この地域の地層は,それぞれ均一の厚さで平行に重なり,すべて一定の方向に傾いていて、 断層やしゅう曲、地層の逆転をともなう大地の変動はなかった。 図2は, それぞれの地点について作 成した柱状図で、各地点の砂岩の層には,ある岩石のうすい層が含まれていた。ただし, 図2におい て、地点Zの柱状図についてはかかれていない。 図1 108 106 104 の 102 100 98 96 地点 X 4 -100m 地点 Y 100m 地点 Z 図2 地表からの深さ[m] -5- 0~ 2 6 深 10 12 14 16 地点 X 18 。 10 --** 0000 9000. 00000 10 次に,<観察2> を行ったところ, <結果 2 > のようになった。 <観察2 > 地点 Y 00 〇〇 009 RAM れき岩 石灰岩 ある岩石の うすい ←1つの地 考えら <結果1>で、各地点の砂岩の層に含まれていた、 ある岩石のうすい層について調べたところ、 灰岩の層であることが分かった。 そこで,地点X~Z の周辺の地域についても、同様に調べた。 かいがん <結果2 > 地点X~Zのほかに, 周辺の地域でも凝灰岩のうすい層が見つかった。

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Science Junior High

地層の問題で下の答えのようになるのかがわかりません 解説お願いします

作図問題3 1 図1は, 自宅周辺の地形図を模式的 に表したもので, 図1の曲線は等高線 を示している。 また, a 〜e の●は, それぞれ穴をほり, 岩石などを採取し て地下のようすを調べるボーリング調 査が行われた地点を示し、▲は、自宅 のある場所を示している。 なお, a 地 点とb地点, c地点と自宅と地点と e地点は, それぞれ東西方向に一直線 上に並んでいる。 図2 地表からの深さ m O 20 30 図1 また 2図2は,ボーリング試料をもとに、自宅周辺の地点~e地点の地層の重なり方を 図で表したものである。 ボーリング調査の結果から、自宅周辺の地層にはしゅう曲や 断層,地層の上下関係の逆転はみられないこと,地層全体は平行に重なっているが, 同じ角度で一定の方向に傾いていることがわかった。 IMMEN a 地点 b地点 250m 240m b地点と自宅は, それぞれ南北方向に一直線上に並んでいる。 地点と地点, a b 自宅 d <ボーリング試料の図の記号の意味> れき岩の層 砂岩の層 凝灰岩の層 230m C地点 地点 e地点 泥岩の層 220m -① [層 210m ③層 ④層 -⑤層 Taj SAMMEN 問 Aさんの自宅の地点では,地表から30mの深さまでの地層の重なり方はどのよう になっているか。 図2にならって図3を完成させなさい。 ただし, 図2のボーリング 試料の図の記号を用いてかくこと。

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Science Junior High

もし時間がありましたら、よしおさんに教えて頂きたいです。間違えた最後の問題です!

3 地層のでき方について調べた。図1は、ある地域の地形図の一部で,数字は標高を示 している。地点Xの真北に地点A,真西に地点B,真南に地点C、真東に地点Dがそれぞ れあり,AX間,BX間,CX間,DX間の距離は等しい。 また、図2は,地点A~Dの 地表からの深さ10m までの地下のようすを表した柱状図である。 ただし,この地域の地 層は海底で堆積し,ある一定の方向に傾いているが,地層の上下の逆転は見られなかった。 また,図2の地点AのP, Qはできた時代が異なる凝灰岩の層で、この地域の地層にはP, Q以外に凝灰岩の層はないことがわかっている。これについて、下の問いに答えなさい。 図1 100m B 95mq A685 Xi 89 80 90m 85m 80m 75m 北 図2 地表からの深さ m 0 7 8 9 10 9 A B P 861 C 50 D 泥岩の層 砂岩の層 れき岩の層 |凝灰岩の層 石灰岩の層 (1) 泥岩、砂岩, れき岩などのように、海底や湖の底で土砂などがおし固められてできた 岩石を何というか, 名称を漢字で書きなさい。 堆積岩 (3) 凝灰岩は何がおし固められてできた岩石か。 名称を書きなさい。 灰 (2) 地点Aの地表付近で見られた全体的に白っぽい火成岩のれきをルーペで観察すると、 白色や無色の鉱物を多くふくんでいて,等粒状組織をしていた。 この火成岩は何か。適 当なものを,次のア~オから1つ選び,記号を書きなさい。 ア 流紋岩 ①1 花こう岩 ウ玄武岩 エ 安山岩 オ斑れい岩 (4) 図2のPとQの凝灰岩の層ができた当時の,この地域の海の深さの変化について述べ た文として適当なものを,次のア~カから1つ選び, 記号を書きなさい。 アPの層ができたあと, 海の深さがしだいに深くなって,Qの層ができた。 イPの層ができたあと, 海の深さがしだいに沸く

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