燃焼の生成物を集める方法としてファラデーはどのような方法を紹介したか。 教えて下さい。

(3)についてです。答えは以下の通りなのですが、なぜ鉛直下向きが正であるのに、重力による位置エネルギーの符号は「－」になっているのですか？？

思考 150. 弾性体のエネルギー図のように, ばね定数kのばねの 上端を天井に固定し,下端に質量mの物体を取りつける。 ばね が自然の長さとなるように, 板を用いて物体を支える。 ばねが 自然の 自然の長さのときの物体の位置を原点として, 鉛直下向きを正 とするx軸をとり,重力加速度の大きさをgとする。 長さ (1) 板をゆっくりと下げ, 物体からはなれるまでの間で,物体 が受ける垂直抗力の大きさNと位置xとの関係をグラフで示せ。 (2) (1)の場合において, 板が物体からはなれるときの物体の位置 x を求めよ。 (3) 板を急に取り去った場合, ばねの伸びが最大となるときの物体の位置 x を求めよ。 (4) (3) の場合において, 物体の速さが最大になるときの物体の位置 x と, そのときの (拓殖大改) 速さをそれぞれ求めよ。 例題9 物体 板 [ 0000000 ヒント 150 (4) 力学的エネルギー保存の法則を用いて, 速さ”が最大となる位置 x を求める｡ ばね 0

解き方がわからないです。

■練習 8 質量 0.20kg のおもりをつるすとばねの長さは0.32mになり, 0.50kgの おもりを ねの質量は無視でき つるすと 0.35m になるばねがある。 重力加速度の大きさを 9.8m/s', ば るものとして、以下の問いに答えよ。 ばね定数をk、ばねの 自然長を見 (1) ばねの自然の長さは何mか。 とすると力のつりあいにより、 (2) ばねのばね定数は何N/m か。

（3）でなぜばねが最も縮んでいる時、物体の速さは0になるのですか？💦

146. ばねの縮み 図1のように,なめらか 200 な水平面上にばね定数kのばねが置かれ, 端が固定されている。 質量mの物体が速さ v。 でばねの他端に衝突した。 図 1 (1) 図2のように, ばねがxだけ縮んでいる 図2 m Vo - 自然の長さ 10000000000 ときの, ばねの弾性エネルギーはいくらか。 (2) (1) のときの物体の速さはいくらか。 (3) ばねが最も縮んでいるときのばねの縮みはいくらか。 ヒント 物体の運動エネルギーとばねの弾性エネルギーの和は,一定に保たれる。 0 [ (S) m 10000000000 例題19

(2)についてです。答えは以下の通りなのですが 線引きした部分がなぜそのようになるのか分かりません。,私は(l－x)^2だと思うのですが、なんでダメなのでしょうか。教えていただきたいです。

151. 動摩擦力と仕事■ 水平面上の壁にばね定 数んのばねの一端を固定し、 他端に質量mの物 体を取りつけた。 ばねが自然の長さのときの物 体の位置Oを原点とし、 右向きを正とするx軸 静かに はなれた位置Pまで引き, をとる。 物体を, 原点Oからx軸の正の向きに距離 はなすと, 物体はx軸の負の向きに向かって動き出し, 0から距離s はなれた位置Qで 静止した。 この運動では,PとQの間のある点で物体の速さが最大となることが観測さ れた。 物体と面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 物体が位置Pにあるとき, ばねにたくわえられている弾性エネルギーはいくらか。 (2) 物体が0から距離 x はなれたPとQの間の任意の位置Rにあるとき, 物体の運動 エネルギーはいくらか。 (3) 物体が静止する位置Qの座標sはいくらか。 (4) 物体の速さが最大となる位置を求めよ。 自然の長さ Ors Q Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø d d d d d d d d d d o ヒント 151 (2) 物体の運動エネルギーの変化は, された仕事に等しいことを利用する。 P x (10. 愛知教育大改)

こちらの問題についてです。答えは以下の通りなのですが(2)で、緑で線引きした部分がなぜそのようになるのか分かりません。教えていただきたいです。

気に入り登録 発展問題 152 152. 連結された物体と摩擦■ 図のように, 粗い水平 面上に置かれた質量Mの物体Aが, なめらかな滑車 を介して,質量mの物体Bと軽い糸でつながれている。 Bを静かにはなすと, Aが距離Dだけすべり, 水平面 上に固定された軽いばねと衝突して, ばねをxだけ押し縮め, 物体A, Bの運動が停止 した。 Aと面との間の動摩擦係数を μ, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) Aがばねと衝突する直前の, 物体AとBの運動エネルギーの和と速さを求めよ。 (2) Aがばねと衝突してから停止するまでの間において, ばねの弾性力による位置エ ネルギーの変化を, m, M, D, x, μ, g を用いて表せ。 (和歌山大改) A M ヒント 2 AとBの力学的エネルギーの和は, 動摩擦力による仕事の分だけ減少する。 100000004 D→ m B

なんで弾性力のする仕事W1がマイナスになるのですか？

(2) ばね定数 30N/m のばねに物体をつけ, 外力を加 えて自然の長さから0.10m だけゆっくりと引き 伸ばす。 (a) 弾性力のする仕事 W1〔J〕 を求めよ。 (b) 外力のする仕事 W2 〔J〕 を求めよ。 (a) (b)

(4)の解き方が分かりません。

【3】(機械設計技術者試験 3級) 下図に示すように、1本の軟鋼製棒材 PR が一端を剛体壁にRでピン結合され、他端をPで 剛体棒OQにピン結合されている。 OP および OR の長さをℓ=1.4mとし、軟鋼製棒材 PR の横断面積をA=1.2cm² とする。 また､壁OR (y軸)とOQ(x軸)とのなす角は90℃とする。 点Qに荷重 W = 15kNが作用したとき次の設問 (1)~(4) に答えよ。 R [数値群] 単位: GPa 180 l [数式群〕 W 2 (1)軟鋼の縦弾性係数E として最も近い値を下記の 〔数値群〕から選び、 その番号を解答 用紙の解答欄 【A】 にマークせよ。 [数式群〕 3ℓ 2 We 2AE ② 106 (2) 軟鋼製棒材 PR に作用する張力を求めるための式で正しいものを下記の 〔数式群〕か ら選び、その番号を解答用紙の解答欄 【B】 にマークせよ。 W 3 [数値群〕 単位:mm ① 3.4 ③ 150 We √3AE W W √2 ② 5.4 4 206 X (3) 軟鋼製棒材 PR の伸びを求めるための式で正しいものを下記の 〔数式群〕 から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【C】 にマークせよ。 3 6.5 √3W √2 √2We 3We AE AE ⑤ 240 ④8.3 (5) (4) 点Qy 軸方向変位fy を計算し, その答に最も近い値を下記の 〔数値群〕から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【D】 にマークせよ。 3 W 2 3 We AE 59.4

この問題の（2）と（３）がわかりません。教えてください！

19 図のように、ばね定数k [N/m] のばねの上端を固定し,下 端に質量 m[kg]のおもりを取りつけると, ばねは伸びて おもりは静止した。 この点をAとする。 この後, ばね が 自然の長さになる所までおもりを持ち上げ, 静かにはなし た。重力加速度の大きさをg[m/s ] とし,ばねは鉛直方 向にのみ運動するとする。 l l l l l l l l l 自然の長さ (1) 点Aでのばねの伸びα [m] を求めよ。 (2) おもりが点Aを通過するときの速さ [m/s] をm,g, k で表せ。 (3) おもりが最下点に達するときのばねの伸びx [m] を a で表せ。 llllll A m ヒント おもりには,重力とばねの弾性力がはたらく。 位置エネルギーは,重力による 位置エネルギーと, 弾性力による位置エネルギーの両方を考える必要がある。 25 30 35

この実験結果についてです。左の2Nと右の2力ってつり合ってるって言えないと思うんですけど実験したときばねばかりが静止しました。なんでですか？

実験 3 実験の目的 角度をもってはたらく2カ 物体に角度をもってはたらく2つの力と、 1つの力をそれぞれ記録し、力の関係を調べる。 実験の方法 準備する物 記録用紙 □糸口ばね(同じ種類のもの3つ) □画びょう □木の板□ものさし□保護眼鏡 めがね 金属の輪 ステップ 1 1本のばねに力を加えて力の矢印をかく ①1 木の板の上に記録用紙を重ね, 画びょうで固定する。 その記録用紙に、 基準線を引く。 ② 基準線上にばねにつけた金属の輪を引き, ばねののびを記録する。 記録した位置を0点とする。 ∞ ばねの長さは、あらかじめはかっておく。 ③ ばねののびと弾性力の関係を調べる。 「0.1Nが1cm」 のように, 力の矢印の長さの基準を決める。 ④ 0点からばねののびた向きに力の矢印をかく。 同様に, ばねが金属の輪を引いた力の矢印を0点からかく。 この力をそれぞれ力 F, カ0とする。 6 2本のばねののびを記録する。 このとき, それぞれのばねが のびた向きをA点、B点として記録する。 画びょう ステップ 2 2本のばねで力を加えて力の矢印をかく 5 右図のように, 金属の輪に2本のばね (ばね2, ばね3) をつけ, 角度をつけて引く。 金属の輪の中心が○点にくるようにする。 ④と同じ基準で, A点、B点の向きに, 力の矢印を〇点からかく。 この力をそれぞれ力 A, 力Bとする。 8⑧ ⑤~⑦ を角度を変えて調べる。 結果の見方 注意 ●画びょうをあつかうときは, 指にささらないように注意する。 ●ぱねがとんでいかないように, 指でしっかりとおさえる。 記録用紙 ばね1 糸 金属の輪 〇点 A点 ばね1 ○点 B点 木の板 ばね2 基準線 ばね3 別法 ばねばかりを用いた方法 ばねばかりを使っても、 調べることができる。 2力の角度が大きくなると、 同じはたらきをする1つの力と比べて 2力はどのように変化したか。 考察のポイント まずは自分で考察しよう。 わからなければ,次ページ 「考察しよう」を見よう。 1