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Physics Senior High

(2)ってmghいらないんですか?

76 第1章 力学 例題 23 ■単振動と保存則・I 図のように、下端が固定されて鉛直にたもたれたばねばね 定数k) があり、 その上端は,水平にたもたれた固くてうすい 板 (質量 M) の重心に取り付けられている。 はじめ板は静止し ている。その重心の鉛直上方Hの高さから,小物体(質量 m, m<M)を初速度なしで落とし, 板に衝突させる。この衝 突は完全弾性衝突とする。 重力の加速度をg とし,次の問い に対して, 主な計算式を記して答えよ。 ただし, ばねの変形 運動 はフックの法則が成立する範囲内にあるとし、 また, ばねの 質量と空気の抵抗とを無視する。 大 H m M k (1) 第1回目の衝突の直後における, (イ) 小物体の速さと (ロ) 板の 速さ V とを求めよ。 (2) 第1回目の衝突によって起こされる板の変位の最大値 A を求めよ。 ただし,この変位の最大値に達するまで, 第2回目の衝突は起こらな いものとする。 (3)(イ)板が第1回目の衝突によって動き始め,いったん下がった後, 上昇して, はじめの静止の位置にもどった瞬間に,第2回目の衝突 が起こるためには,Hをいくらにしておけばよいか。 (口) またこのHの値のとき,第1回目と第2回目の衝突の間で, 衝突 点から小物体が遠ざかる距離の最大値Lはいくらか。 (4) もし小物体と板との衝突が, 完全非弾性衝突 (e=0) だとすると、衝 突後小物体と板は一体となって振動を始める。 この振動の周期と. 振幅B の値をそれぞれ求めよ。 [愛媛大改〕 THA

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Science Junior High

□2の問3の問題がわからないので、解説をお願いします! 答えは65gです

2 次の実験について。 問いに答えなさい。 ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、実験の範囲内では、ばねの性質は 変化しないものとする。 ① ばねの質量が10gで. つるしたときの 長さが7.0cm のばねを用意し, そのばね に図1のように、 質量10gのおもりを 1個 2個・・・と数を増やしながらつるし ばねののびを測定した。 図2はその結果 をグラフに表したものである。 ② ① のばねに質量のわからない物体をつ るしたところ, ばねの長さが13.5cm に 10:70:1:15 なった。 XX 26:15 問 ③ 図3のように, ①で用いたばねを2本 つなげてるし, 下のばねに質量10gの おもりを2個つるし,上下のばねの長さ を測定した。 図 ばねの 長さ 図2 ば6.0 ね6.0 の の 4.0 び [cm)3.0 2.0 1.0 n 0 0.1 0.2 0.30.4 0.5 0.5 0.7 力の大きさ [N] 143 ばねにおもりをつるしたときのばねののびを求めるにはどうしたらよいですか。 右図のa ~ d から必要な ものを選び, ばねののびを求める最も簡単な式を書きなさい。 b-d 次の文は図2のグラフについて考察したものである。 ア, イに当てはまることばを,それぞれ書きなさい。 原点を通る直線のグラフになったことから, ばねののびは, ばねを引く力の大きさに ( 7 ) す 比例 ることがわかった。 この関係を(イ)の法則という。 フック (問) ②でつるした物体の質量は何gですか,求めなさい。 65g 4 ③の実験では,上のばね, 下のばね, それぞれの長さの合計は何cmになりますか、 求めなさい。 上のばね 10g+10g+10g=30g 3cm のびる (7cm+3cm)+(7cm+2cm)=19cm -1- 9 下のばね 10g+10g=20g2cmのびる 10

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Science Junior High

⑵の作図がわかりません。バネばかりの値の2.8Nは関係がないのでしょうか。自分は2.8✖️2で5.6Nだと考えました。教えてください

1 力の合成と分解 〉 図1のように, ばねばかりAに, 質量が400gの物体 Xをつるし, ばねばかりAの示す値を調べました。 また, 図2のように, ばねばかりAとばねばかりBの角度が それぞれ45°になるようにして物体Xをつるすと, ばね ばかりA,Bの示す値はどちらも2.8Nでした。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし, フッ クの重さは考えないものとします。 (1) 図1で, ばねばかりAが示した値は何Nですか。 図 1 図2 ばね ばかりA フックや 物体X (4) N] 45° 45° ばかりA ばね ばかりB フックウ 物体X (2)図2で, ばねばかり Aが物体Xを引く力と、ばねばかり Bが物体X を引く力の合 力は何Nですか。 また、 図2のときのばねばかりAが物体Xを引く力と, ばねばか りBが物体Xを引く力を, それぞれ図3中に力の矢印で示しなさい。 ただし,図3 中の点を作用点とし、図3の1目盛りを1Nとします。 また、図3中の 線 はそれぞればねばかりAとBが物体Xを引く力の向き 〔 を示しています。 図3 * ( 5.6/4) 物体X アドバイス 図2において、物体Xの重力と、ばねばかりAとBが物体Xを引く力の合力 はつり合っています。 ばねばかりAとBの 図は省いている。 (3)2 ばねばかりAとBの角度をそれぞれ 45° より小さくしていくと, ばねば かりAとBの示す値はどうなりますか。 [小さくなる。 〕

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Physics Senior High

F1🟰F2‥🟰F5🟰19.6までは分かるのですが、その次の20Nからがよくわかりません 解説お願いします

□ 63. ばねの直列接続図のように, 軽いばねAと軽い ばねBを直列に接続し, 質量 2.0kgのおもりをつるして静止 させた。 ばねA, B のばね定数をそれぞれ 98N/m, 196N/m とし,重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 次の各問に答 えよ。 A Fz' (1) AがBから受ける力の大きさは何Nか。 また,BがA から受ける力の大きさは何Nか。 おもり 2.0×9.8=19.6 T. 19. zo 620 B FS 02.0kg 119.6 63. ばねの直列接続 解答 (1) Aが受ける力 : 20N, Bが受ける力:20N (2) A:0.20m, B:0.10m 指針 (1) おもりに加えて, ばね A, B が受ける力 に着目すると,それぞれが受ける力はつりあっている。 また,作用・反作用の法則から, AとBが互いにおよ ぼしあう力の大きさは等しい。 (2) A, B のばねの伸 びを x1 〔m〕, x2 〔m〕 とし, フックの法則を用いて式を 立てる。 糸から 受 7 Bが受 式②カ m 解説 (1) Aは,天井か ら上向きに力F1, Bから 下向きに弾性力 F2 を受け, Bは, A から上向きに弾性 力F3, おもりから下向き に力F を受ける。 また、 おもりは, 下向きに重力 2.0×9.8=19.6NBから上 Fi F3 トレー F5 65.1 A B 解答 19.6N (3)x 指針 FA の長さ 成分を 向きに弾性力Fを受ける。 各物体が受ける力はつ りあっているので, 解説 を F-F2=0 F3-F4=0 F5-19.6=0 【x また,AとBが互いにおよぼしあう力 F2, F3, B と おもりが互いにおよぼしあう力F4, F's は, それぞ れ作用・反作用の関係にあるので, 【y】 F2=F3 Fa=Fs (2) したがって, る。 F=F2=Fg=F=Fs=19.6 20 N 【月 すなわち, AがBから受ける力 (F2) は20N,Bが Aから受ける力 (F3) は20Nとなる。

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