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Physics Undergraduate

この問題を教えてください!

【問 4】図のように、水平な地面の上に、質量 77 で半径 の球が静止している。この球の重 心は球の中心とし、この球の中心を通る軸の周りの慣性モーメントは7とする。重力加速度 の大きさは sg、球と地面の間の静止摩擦係数は /。、動摩擦係数は とし、空気抵抗は無視 できるとする。球の中心を x-y 平面内に含むように、水平方向に x 軸、鉛直方向に y 軸を取 る。その後、図のように、x-y 平面内で、球の中心の高さから鉛直方向下向きに距離2 の位 置に、棒の先を突いて水平方向に大きさりの力積を球に与えた。9は0 <9<ヶ7の範囲の或る値である。球の重心速度の x 成分をvと表し、球の重心周りの角速度を 。 と表し、ャの正の向きは図の右向き、。 の正の向きは図の時計回りの向きとす る。棒から球に力を与えている間で、棒が球に与える平均の力の大きさが球が地面から受ける摩擦力の大きさよりはるかに 大きいとすると、棒から球に力を与え始める直前と与え終わった直後の間において、全運動量の変化と、重心周りの全角運 動量の変化を考えることにより、棒から球に力を与え終わった直後の を vp、o を oo として、/7p 一0=アより=ア//7、 7oop 一0=ー/g より の = ーア4/7 が成り立つ。棒が球に力を与え終わった直後の時刻を0 として、時刻r> 0 でのvとoの それぞれを時刻, の関数として求めよ。

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Physics Senior High

6の(1) k=mω^2としたらmが消されてしまうので1倍だと思ったのですが、なぜ違うのですか?

42| 第1編*力と運動 同基礎 CHECK 訣詞 7. 振動数5.0Hz の単振動の周期 7[s〕 と角振動数 の[rad/s] を 2. 時刻 7【S〕) における位置x(m〕 が, *三0.20sin0.50z/ で表さ 動数 の [rad/sJ, 周期 7[s] を求めょ り体が点 P, Q を両端 順 4 [m], 角振動数 の として拓 (rad/sJ の単振動をしている。表の 空棚を埋めよ。加速度は右向きを正 | 半科 | 加速度 z(m/sり 4 点0を中心に点 4 ゆで単振動をしでいる物体 らBに達するまでの|! : 2) Bから0に達するまでの時上 ら5. 図のように, 物体が点O を中侯 幅 0.40m の単振動 体が受ける力は右向き 谷えよ 速さ 2[m/s〕 点Bで物体が受ける力の向きと 6. 次の各場合に。 ばね振り子の周期はもとの UMG なるか。 X①) おもりの質 幅を 76 し 上 り子の周期はもとの周期の何倍に 〇1) おもりの質量を 2 倍にする。 0⑦2) 糸 し 8. 較 1.8m の単振り子の周期を求めよ。重力加速度の大ききを 9.8m/ 選 基礎 CHECK の解答 の ょり 7ユートーnas | _5. 復元力は振動の中心を向 ]くので| | 力は左向きである。力の大ききはあ ro=科」 ょより の=で= =81rad/s 還 さに比例するので 2.0N 2.!ァニニ4sino7」と比較して i 6. ばね振り子の周期の式 「7ー=2/全1 4=0.20m 1 | =0.50z=1.6rad 1 の | (り 質時を2倍にすると周期は9世。 本較(0n(生0S | (⑫ 周期は振帆によらない』よって細 3 この単動は.半年4, 角速度の等円! を 2 倍にすると周期は1倍 運動の正射影である。したがって | 7.単振り子の周期の式 r7=/ ょ0 ⑨0m/s ⑨4o(ms) @③ 0m/s 6 0折 ④ 4ef(m/s) ⑥ 0m/s: 08 | 周期は質量によらない。 よって, 上 ⑥ -4o?(m/s2 1 を 2 倍にすると周期は1 倍。 4 (⑪) 4つBの時間は. 過基6.0秒の1/2で| (2糸の長きを2催に -すると周期は9人 ある。よって3.0秒 8. 単振り子の周期の式 「のニ FR )) (⑰ B記0の時間は周期6.0 ん 2x/8- 2z/訪 =2rxす2 秒の1/4 で ある。よって1.5秒

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