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Physics Senior High

101です。単振動の分野で保存則を使わないと解けない問題ってありますか?自分の書いたやり方で記述の時に注意した方がいい点とかありますか?

VI いろいろな運動 87 で点での速さを2つの方法で求め, mkdで表せ。 30" 滑らかな斜面上で、ばね定数の Pを結びつけ、自然長の位置で 与える振動の幅を求めよ。 エネル ものだ。 24 学 100 抜い 1. 点Aを重力の位置エネルギ ーの基準とする。 点Aと点口とで 0+0+(1+4)³ -m²+d+ 1+ 30 ++ 101. mx= 8k kld+ +d+mv²+ mgd A=√ k 4k X- つり合いの式mg を用いると 102 dが振幅になるから 11. 0+Ad-m² +0 Paax=dud 単振動の位置エネルギー N Kx²-(pSg)x 101 Ⅱの方法が速い。 CO-1 とおくと まず つり合い位置を調べる。 mg sin 30°-kl mg S 皿 0000000 0 中心 D Cと下のDとで を用いた力学的エネルギー保存則より (pSg) dmv²+(pSg)()* mp,SlpShを代入して、整理すると d 3g gd²-hv²++gd h 単振動の位置エネルギーの威力! 103 m mgmu √2k k (別解) 1の方法。 点Dを重力の位置 エネルギーの基準にすると, CとD で 1/12mv+mg(A+1)sin30+0 =0+0+1 (4+1) 11/21mw+1/23mg+1/21mal (1) 等温変化だからPV一定 P.SL=PS(L-x) (2) ピストンに働く力Fは F-PS-PS P-L-P =PS-PS PS PS X P.S 0 x |x|CLより FPSP2x よって、ピストンは単振動をする。 その =KA+KAI + kl² 周期では を代入すると T-2PL M ML -2x, "PS = box+mgsino m mysing) masino 103 NM = Bsinwt + Ccoswt (BCは任意定数) M=Bwcswt-cwsinwt x(0)=0 M(0) 2 Mo 1=- mgsino 13=Mo N 9 N 2 N +(1) mg mm 1 N 22 +

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Physics Senior High

この問題の(1)において、参考書では鉛直方向で考えて S=mg/cosθと出していますが、僕のように考えてS=mgcosθとなっちゃう場合もありませんか? なにがダメなのか教えて欲しいです🙏

216 Chapter 8円運動 8-4 問8-4 角速度で回転する円板に, 支柱を取りつける。 質量mのおもり おもりに糸をつけ、支 柱の頂点に結びつけたところ, 支柱と糸は角度をなして静止した。おもりと回転 の中心の距離をとし、以下の問いに答えよ。 ただし重力加速度の大きさをgとする。 (1)糸の張力の大きさを,m, g, 0を使って表せ。 (2) 遠心力を考慮し、物体にはたらく水平方向の力のつり合いの式を立て (3)おもりの円運動の運動方程式を立てよ。 さて、遠心力の考えかたを身につけるべく問題を解いていきましょう。 (2),(3)が大事な問題ですから、しっかり理解してくださいね。 人も、 <解きかた (1) m, g, 0で表すので、 鉛直方向に注目しましょう。 糸の張力の大きさをSとおくと, おもりにはたらく鉛直方向の力のつり 合いより Scos8=mg S= mg_ ・・・答 cose のです (2)「遠心力を考慮し」とあるので、おもりに観測者を乗せて考えます。 観測者は円運動することになるので, 問8-4 W 73 (1)鉛直方向の力のつり合いを考えて Scos0=mg S= mg COS O ・ om 円板が 回るんだね SS cos 0 0: mg 回転の中心に向かって加速度=”で運動しているということです。 観測者からすると,おもりには慣性力ma=mrw²が回転の外向きにはた 休には らいて見えます。 Ssin Omru S sin 0 mrw2 20 大 a=rw また、おもりには糸の張力がはたらくので、力のつり合いより Ssine=mrw2 sine cose (1)の結果より Ssin0=mg =mgtane よって mgtan0=mrw² (3)おもりにはたらく向心力は Ssine で、角速度w 半径の円運動をするので Ssin0=mrw mgtan0=mrw2 (2)と(3)を比べると同じ式になりましたね。 遠心力は円運動の慣性力です。 しっくりこない人はChapter7 を復習して, 理解を深めておきましょう。 Ssin=mrw² w mg cos0 mgtan0=mrw2 どちらも結果の式は 同じだが,考えかたが 違うんじゃ おもりの上に観測者を乗せて 考えると,F=mrw の遠心力 を上図のように受けるので 力のつり合いより おもりは回転の中心に向心力 Ssin を受ける。 円運動の 運動方程式より Ssin0=mrw2 www F m ma mg tan 0=mrw² ここまでやったら 別冊 P. 40~

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Physics Senior High

(2)の問題です。 解説は遠心力がはたらくと考えて解いているのですが、私は向心力が働くとみて解きました。しかし、答えは同じだったのでした。今回はたまたま答えが同じになっただけで、基本は遠心力がはたらくと考えた方がいいのでしょうか? また、そうすると(3)も上手くいく(向心力... Read More

30 43* 質量m の質点をつけた長さの糸 の端を点0にとめ、糸をぴんと張り 質点が点0と同じ高さの点Aにくる ようにした。 質点を静かに放すと, OA を含む鉛直面(紙面)内で運動する。 細 いなめらかな棒が点0から鉛直下方 1/2の距離にある点Pで,この鉛直面 0 Ao 1/2 00 P B と垂直に交わるように固定されている。重力加速度の大きさをgとす る。 (1)質点が点0の鉛直下方にある点Bを通過するときの速さvo を求め よ。 (2)質点が点Bを通過する直前の糸の張力T, と, 通過した直後の張力 T2 を求めよ。 (3) 質点が点Cにきたとき,糸がゆるみ始めた。 その時の速さを求 めよ。 また, PC が水平となす角を0 として sin0 の値を求めよ。 (4)その後,質点は点Cからどれだけの高さまで上がるか。 0 0 (5)点Aで質点に鉛直下向きの初速を与えれば,質点は点に達する。 必要な初速u を求めよ。 (名古屋大 + 神戸大)

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English Senior High

書いてます

第2章 15 精講 ingの働き (動名詞か現在分詞か) ② 別冊 21k Pup [a Systematic review of studies y looking at (Just last year), s くったと long-term consumption of coffee 接 and the risk of cardiovascular disease) was published. The researchers found 36 studies (v) involving (o)more than 1,270,000 participants). and ①と② さんびんにかけてると思ったんですが何でそうじゃないんで looking はどこにつながる? Point 一般に〈名詞+ (V)ing> は、 2つの可能性があります。 分すか? of ris 名詞がVすること (V)ing は動名詞 V する名詞 (V) ing は分詞 名詞がS, 動名詞がVという関係 名詞を修飾する <名詞+ (V)ing> の直前に前置詞があればまずは,ing は動名詞と見てく ださい。 ところがそう考えると, 本文は 「研究が~を見ている体系的検証」 と なり意味がうまくつながりません。 looking を分詞と考えると 「~を見ている 研究(の体系的検証)」 となりうまくつながります。 ただ, 「見ている」では違 和感があるので「~に注目する [焦点を当てる] 研究」 とします。 本当は, 動名詞か分詞かと考えるよりも, 「どんな研究だろう? このあと に説明があるよね。 あった」 という感じで読んでいくのが適切ですね。 第1文の後方に受動態の過去形 was published があり, これが文の中心の 動詞だとわかります。 よって, a systematic... disease が長い主語だとわか ります。 「部分訳] コーヒーの長期にわたる消費に焦点を当てる研究 ③ and がつなぐものは? and は長い2つの名詞をつないでいます。 (V) long-term consumption of coffee looking at and 「長期にわたってコーヒーを飲むこと」 the risk of cardiovascular disease 「心臓血管病のリスク」 なお、後者だけに the がついているのは、「心臓血管の病の危険」がどんな ものかを読者は特定することができるためと考えられます。 一方で、long term consumption of coffee と the がついていないのは、「長期にわたるコー 「ヒーの消費」とは「どのくらいの期間でどのくらいの量を飲むのか」について のイメージは個人差があり、1つの決まったイメージがないからだと考えられ ます。 4 「部分駅 コーヒーの長期にわたる消費と心臓血管病のリスクに焦点を当てる研究の体系的 な検証 involving は何? まず第2文全体の文構造は、2とおりの解釈が考えられます。 (1) find 36 studies 「その研究者は36の研究を見つけた」 1つの完全な文になっているので involving... は修飾語 2 (2)find 36 studies involving 「36の研究が〜しているのがわかる」 意味から考えると(1)が適切だとわかります。 この involving ... は studies を修飾する形容詞句の働きです。 一言 just the other day なら 「つい最近」, just a year ago なら 「ほんの1年前、つい 「年前」と訳せますが, just last year を 「つい昨年」 「ほんの昨年」とするのは日本語として 落ち着きが悪い感じがします。 結局, 「適切な日本語がない」 と諦めることになります。 本文の引用元の文章は「コーヒーは健康にとってマイナスなのかどうか」 が主題なので, 筆者はこの just に 「ちょうど」という意味を込めているのでしょうね。 の体系 」は、 2 a systematic review of ~ って何? 形容詞 長い主語の中の構造を見てみましょう。 まず systematic とは,きちんと計 画を立てて, 一定の順序やルールにのっとって行うという意味です。 例えば 「海ガメに対して systematic な調査をする」 と言えば, おそらく研究者がチ ームを作り, 役割分担を決め、 特定の期間や場所において綿密に記録するよう な調査だろうと推測されます。 review は 「見直し」 なので、 「~を検証するこ 「と」 という意味だとわかります。 retvisw 再び 見る [部分訳) (コーヒーの長期にわたる消費に焦点を当てる研究)の体系的な検証 解答例 昨年、コーヒーの長期にわたる消費と心臓血管病のリスクに焦点を当てた研究を体系的に見 直した結果が発表された。 その研究者は, 127万人超の当事者がかかわった36の研究を見つ けたのだ。 56 S主語 V述語動詞 目的語( 57

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Physics Senior High

高校物理の質問です。⑤〜⑩の解き方を教えてください。一部でも構いません。 ⑤CV/n ⑥CkV^2/n^2 ⑦CV^2/n^2×n(n+1)/2 ⑧V/n ⑨TV^2/nR ⑩CV^2/2 よろしくお願いいたします。

図1のような電気容量Cのコンデンサー、抵抗値R の抵抗、時刻とと もに変化する電圧uの電源からなる回路を考える。 電源電圧の最大値 をV(0) とする。 t<0ではv=0であり、コンデンサーに電荷はない ものとする。 (1)t≧0v=V とすると、 横軸をt、縦軸をコンデンサーの極板間の 電位差としたグラフは図Aの (1) であり、縦軸を抵抗に加わる電圧と したグラフは(2)である。 R 2V V 3 0' 1 T 2T 3T P2 (2)次に20での電圧uを一定の時間幅Tで階段状に変化させる。 ある正の整数nによって整数kの範囲を k= 1,2, ...,n とし、 (k-1)T≤t < kT では kV U== n とし、tnではv=V とする。 ただし、Tは十分大きく、電圧を上げる各時刻t=kTの直前では回路に電流は流れな くなるものとする。 n=3の場合、 図2のようにvは変化する。 横軸をt、 縦軸をコンデンサーの極板間の電位差としたグラフは図Bの (③) であり、 縦軸を抵抗に加わる電圧としたグラフは (④)である。 (ト) (イ) (7) 以下ではn > 3とする。 コンデンサーに蓄えられる電気量は (k-1) TSt< KTの間に (⑤)だけ増加するので、この間に電源が行う仕事は(⑥)である。 0≤t≤nTの間に電源の行う仕事Wは、和の公式k=n(n+1)を用 (エ) (オ) MA (カ いるとW= (⑦) と求められる。 0≤t≤nTの間、抵抗に加わる電圧の最大 値は (⑧) であり、 常にこの最大電圧が抵抗に加わったと仮定すると、 ジュ ール熱で失われるエネルギーE, は (⑨)である。 以上により、t = nTでコン デンサーが蓄えている静電エネルギーUは、W-En<Un<Wを満たす。 n を大きくする極限でEmは0となり、この極 では(1)となる。 AB

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