良問の風42(5) 放物運動でも解けると思うのですが、答えが合いません。どこを間違えているのか教えてください🙇‍♀️

10/2 必要な初速uを求めよ。 (名古屋大 + 神戸大) 42* 次の空欄に適切な数式や数値を入れ よ。 重力加速度の大きさをgとし, 答えに用いてよい文字は, m, g, a, とする｡ 半径αの滑らかな半円柱が図のよう に水平面上に置かれている。 質量mの小球を最高点Aに静かに置いた ところ,小球は円柱面を滑りはじめた。この小球がP点(∠AOP=8)に 達したときの速さは (1) であり,小球が円柱面を押す力は (2) である。 cv やがて小球は円柱面を離れる。 このときの cos の値cos e。 は (3) であり, 小球は速さ v = (4) で円柱面を離れ、水平面上のQ点に落 ちる。 小球がQ点に到達するときの速さはv= (5) となる。 (北海道大) ✓ A P 100

物体がPQ間で単振動している時点Oでの物体の速さはいくらか。 分からないのでよろしくおねがいします

:図のように、ばね定数kの軽いばねをなめらかで水平 な台上に置き,一端を壁につけ, 他端には質量mの物 体をつなぐ。点Oから左向きに距離A はなれた点Pま でばねを縮め, 手をはなすと, 物体は点Oを中心とす るPQ間で単振動をした。 次の各問に答えよ。 点Pで手をはなしたとき, 物体にはたらく水平方向の 大きさはいくらか。 k 0000000000 P m 0 KA→

物理、波の範囲です🙇‍♀️ 自分の出した答えと、解が違っていたのですが理由がわからず困っています。 なぜこうなるのか教えてください（ ; ; ）

正弦波の公式より y = Asín 27 72 19-22 1 A = Asin 2π² ( = = - = 1 t T = 2₁0gin21² (0 - 17/6/ ) www = 2.0 sin (1x) 8 TC = -2.0sin 8 発展例題 30 正弦波の式物理 図のような正弦波が, x=0を波源として, x 軸の正の向きに進行している。 実線の波形から 最初に破線の波形になるまでの時間は, 0.10s であった。 実線の状態を時刻 t=0s とする。 (1) 波の伝わる速さ, 周期, 振動数を求めよ。 t=0sにおける波形を式で示せ。 (3) x=0mの媒質の変位y [m〕 を, 時刻 t[s] を用いて表せ。 し答え 指針 正弦波の波形や, 単振動をする媒質 の変位は,いずれも sin を用いた式で表される。 それぞれの式は、波の波長や周期, 振動のようす をもとにして考えることができる。 解説 (1) 波は 0.10s間に2.0m進んで おり, 速さは, =20m/s _2.0 0.10 図から, 波長à = 16mなので, 周期Tは, 入 16 T=- = = 0.80s V 20 =1.25 1.3Hz 1 0.80 図の波形において, 1波長分 (入= 16m) はな れた位置どうしでは位相が2ヶ異なり、 t=0の とき x=0の媒質の変位はy=0 なので, 位置 1 + 振動数fは, f= = 2 1 0 -1 -2 `y[m〕 発展問題 356 → 進む向き WA TX x での位相(sin の角度部分)は,270-16 TCX 8 8 と表される。 また, x=0 からx>0 に向かって まず波の山ができており, 波の振幅が2.0m な ので 求める波形の式は, y = 2.0sin (3) 媒質の振動では1周期 (T= 0.80s) 経過する と位相が2進み, x=0 の媒質の変位は,図か ら, t=0のときに y = 0 なので, 時刻におけ る位相 (sin の角度部分)は,2- =2.5t と 表される。 また, x=0の媒質は, t = 0 から微 小時間後に負の向きに動くので, 求める変位y の式は, y=-2.0sin2.5㎖t 0.80 x〔m〕

この問題がよく分かりません。解説していただける人いたらお願いします。

13 単振動 ③ p.32-33 4 質量 2.0kgのおもりを1.0mの軽い糸の一端に付けて, 自動車の天 井につり下げた。 (1) 自動車が等速度で移動している状態で振り子を小さく振動させ るときの周期はいくらか。 1.0m 2.0kg e 2.0m/s² (2) 自動車が一定の加速度 2.0m/s2 で水平方向に走っているとき, 糸はどの方向を向くか。鉛直方 向からの角度を0として, tan の値を求めよ。 (3) 自動車が一定の加速度 2.0m/s2 で水平方向に走っているとき,自動車の中から見た見かけの重 力加速度の大きさはいくらか。 (4) 自動車が一定の加速度 2.0m/s2 で水平方向に走っている状態で, おもりが単振動するときの周 期はいくらか。ただし, 10 ≒3.16 とする。 EMAINE 35

単振動の問題（3）です 四角で囲んだ部分（2枚目）がどの公式を使ってるか分からないので教えてくださいm(_ _)m

2₁ [Q] X [リード C 第9章 単振動 91 10.20m M D o 00000000000000-1 173. 水平ばね振り子 ばね定数 8.0N/m の軽いつる巻き ばねをなめらかな水平面上に置き, 一端を固定し、他端に質量 0.50kgの小球をとりつける。 ばねが自然の長さから 0.20m 伸びた状態になるまで小球 を移動させてから静かにはなすと, 小球は単振動をする。 次の値を求めよ。 (1) 振幅 A 〔m〕 (2) 周期T 〔s] (3) 小球の速さの最大値vo 〔m/s] (4) 小球がばねから受ける力の大きさの最大値 F〔N〕 例題 38, 187,188

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

物理の円運動についての質問です。 (1)(a)で、速さvを求めるときに解説では力学的エネルギーの保存の式を立てていますが、これを運動方程式mv^2/r=mgsinθで求めようとすると正答になりません。mgsinθが向心力ではないからでしょうか。 また、解説の図aの点線矢印m... Read More

B....... 2 51. 〈半球内での物体の円運動〉 内半径Rの半球が,図1のように切り口を水平にして固定半球 されている。座標軸は,半球の中心Oを原点とし, z軸を鉛直 方向に, xy平面を半球の切り口にとる。 この半球の内面に接 して運動する質量 mの小球について考える。ただし, 小球と 半球の内面との間の摩擦および小球の大きさは無視できるもの とする。重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 (1) 図2のように, 小球が半球の内面に接して xz 平面内を運動 する場合を考える。 (a)z軸となす角度が0の位置から小球を静かにはなすとき, 角度0の位置における小球の速さ”および加速度の進行 方向成分αの大きさを, R, m, g, 0, 0 の中から必要な ものを用いて表せ。 (b) 6 が十分小さいとき, 往復運動の周期 T を, R, m, g の 中から必要なものを用いて表せ。 なお、 この場合, sin00 が成りたっているものとする。 (2) 図3のように、小球は半球の内面を半径rの円を描いて一 定の速さで水平に回っている。 (a) このときの円運動の角速度 1 を R,m,r, g の中から i/ Fi .) ... x 小球 m R MOOER 図 1 AZ 10 Oo` 0 図2 AZ lo 応用問題 R m x x

（8）で、X4→X1の間で等速になる理由がわからないので教えてください。

13 静電気単振動 13 静電気単振動 水平右向きにx軸をとり, 原点を0 とする。 水平方向に -αx で表される 電場 (電界) をかける (x は座標で,αは 正の定数)。 そして, 水平右向きにベ ルトを一定の速さで動かす。 正電荷q を帯びた質量mの小物体Pを点0の位置でベルト上に置くと,Pは ベルトに対して滑ることなく動き始めた。 Pとベルトの間の静止摩 擦係数をμ1, 動摩擦係数をμ2 (<μ) とし, 重力加速度をgとする。 ベルトは帯電しないものとする。 電場 ベルト P Level (1),(2) (3)~(6) (7),(8) ★★ Point & Hint 力学としては, ばねに付けられた物体の動くべ 電場 Pはやがて位置 x = (1) で滑り出す。その後のPに働く合力F は,Pの位置 x を用いて, F = (2) と表せる。 Pはx=bで一瞬 で最大の速さvm=(4) 静止した後,左へ戻り, 位置 x2 = (3) となる。 x = b から x2 に至るまでの時間は = (5) である。 その 後, P は xs = (6) で再び一瞬静止し, 右へ動くが, x4= (7) でベルトに対して静止し, 再び滑り出すまでには, ベルトの速さを Vとすると, t2 = (8) の時間がかかる。 (関西大+ 大阪大) 47 ARRE

物理の単振動についての質問です。 65の問2のイについてで、どうして周期Tの半分になるのか分からなかったので教えていただけると嬉しいです。

42 仮説を立てることができる。 65 粗い水平面上の単振動 4分 ばね定数kの軽いばねの一端に 質量mの小物体をとりつけ,粗い水平面上に置き,ばねの他端を 壁にとりつけた。図のようにx軸をとり、ばねが自然の長さのと きの小物体の位置を原点とする。ただし,重力加速度の大きさ をg, 小物体と水平面の間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ' とする。 また, 小物体はx軸方向に のみ運動する。 問1 μmg_ 2k (2) μmg k 小物体を位置xで静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような, 位置xの最大値 を表す式として正しいものを、次の①~⑦のうちから一つ選べ。 μ'mg ⑦ ③ ④0 ⑤ 6 2kk Book イ に入れる式の組み合わせとして正しいものを,下の①~⑧のう 問 問2 次の文章中の空欄 ちから一つ選べ。 問1のxMより右側で小物体を静かに はなすと, 小物体は動き始め、次に速度 が0となったのは時間が経過したと きであった。 この間に,小物体にはたら 力の水平成分F は, 小物体の位置を x とすると,F=-k(x-ア) と表さ れる。この力は,小物体に位置ア を中心とする単振動を生じさせる力であ る。このことから,時間はイと わかる。 ア 2μmg k . ② ③ 4 μ'mg_ 2k μ'mg 2k μ'mg_ 2k (17. μ'mg 2k イ m π T√ k m 25√ √ Th k k T√ m π 2πN 00000 k m μ'mg_ 5 ⑧ 00000 ア μ'mg k μ'mg k μ'mg k m μ'mg k 2u'mg m T√ R 2π₁ π 5 2π₁ m k k m k m (18. センター本試 [物理])

物理です 音が吸収されたから、と最初は答えたのですが、回答を見ると｢吸収されて熱エネルギーに変わるから｣と書いてありました。 調べたら熱エネルギーは摩擦熱らしいのですが、なぜ摩擦熱なのかがわかりませんでした 誰か教えてください、お願いします🙇‍♂️

3-10. 壁で音が反射しない時、 音のエネルギーはどうなるか説明せよ。