質量500gのおもりを吊るすと5cm伸びる軽い巻きバネがある。このばねを図のように滑らかな水平面上に置き、その一端に固定する。ばねの他端に質量200gの小球Aに押しつけて、ばねをその自然の長さから10cmだけ縮め、静かに話した。 重力加速度の大きさを9.8m/sとして、次の... Read More

なぜ運動エネルギーが変化した時にした仕事を求める時は、仕事された後－仕事される前で計算して、弾性力による位置エネルギーが変化した時にした仕事を求める時は、仕事される前－仕事された後で計算するのですか？

物体同士が与え合う力の向きが何故こうなるのか分からないです

t1

物理の単振動の問題です。 (ウ)はどういう状況なのか理解できないので教えていただきたいです🙏

2021年度 のように の方向へdo 次の問題の口 の指定された欄開にマークしなさい。 (34点) 図1に示すように,水平面に対して角度0[rad) だけ傾いたなめらかな斜面上に台車Aと台車Bがあ る。台車Aは斜面上を動かないよう手で支えられて いる。また,台車Bは斜面上の壁に下端が固定され たばねの上端に取り付けられ,っりあって静止して いる。台車Aは斜面上の台車Bよりも上の位置にあ り,高低差はh[m] である。以下の問いでは, 台車 Aと台車Bの大きさ,ばねの質量は無視できるもの とする。また, 台車Aの質量はMA [kg], 台車Bの 質量は mB [kg], ばね定数は「k[N/m], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)台車Aから静かに手をはなすと台車Aが台車Bに衝突した。台車Aが台車Bに衝突する直前の台車Aの 速度の大きさは7) ][m/s) である。台車Aと台車Bが完全非弾性衝突し, 台車Aと台車Bは一体とな り運動を続けたとする。このとき, 衝突によって台車Aおよび台車Bの力学的エネルギーは け失われる。一体となった台車は,斜面上で単振動をした。衝突の瞬間から単振動の半分の周期だけ時間 が経過したとき,ばねは自然長から 長での位置と一致するとき, hは) [m/s] である。 の中に入れるべき正しい答を解答群の中から選び,その番号を解答用マークシート 台車A 台車B ばね定数k 壁 上水平面 の 図1 (イ) (J]だ (ウ)][m]だけ縮んでいる。単振動したときの最高点がばねの自然 (オ) [m)と表せる。また, 台車の速度の大きさの最大値は (ア)の解答群 0 gh 1 2gh gh 2 3 2/gh h 2 4 2 MA -gh ma+mB 2mAmB 2 MA+mB 2m。。 3 MA+mB (イ)の解答群 MAMB -gh MAtmB 0 1 -gh gh 2 MA MAMB 2 mA 1gh MAMB 4 2(ma+mB) Joh 5 6 2(ma+ma)9h. 2mBgsin0 k 7 4(ma+n mB) 4(ma+mB)9n (ウ)の解答群 mBgsin0 k (ma+ma)gsin0 2(ma+mg)gsin@ 73 0 1 2 k k (2ma+ma)gsin@ 5 (ma+2ma)gsine 6 2(mg-ma)gsin0 4 k k (2ms-ma)gsin0 k 7

物理のボーアの水素原子模型の話です。xiがわかりません。 解説よろしくお願いします。

水素原子内の電子に光子や熱電子などがぶつかってエネルギーを与え,原子内電子がより高いエネ ルギー状態に移る (励起する) ことがある。熱電子がぶつかって n=1状態の電子が n=2 状態 に励起する場合,熱電子が最低限もっていなければならないエネルギーは(x) である。励起に 必要なエネルギーより低エネルギーの熱電子が電子にぶつかった場合は, 原子内電子のエネルギー は変化できず n=1 の状態にとどまる.このとき, 衝突によりエネルギーの受け渡しは起こらず, (熱電子はぶつかる前後でエネルギーが変化することなく散乱される(熱電子と原子の完全弾性衝 突5)。 熱電子が水素原子中の電子にぶつかり, この電子を電離することもある。n 状態の電子を電離する (i ために最低限必要な熱電子のエネルギーは(xi)である。 年工

Bの(3)で力学的エネルギーの立て方が分かりません

4 軌道上を 2m/s), 地 次の問いに答えよ。 ただし, 月は質量 M [kg),半径 R[m]の球体とし, 弾丸,の質量 を近(kg)ノ万有引力定数をG[N·m?/kg°]とする。 また, 数値を求める場合の答えの 有効数字は2桁でよい。 人工衛星 【A)月の表面から表面に垂直に無限遠方に向けて弾丸を発射する。 (1) この弾丸が無限遠方に達するための最小の初速度 m/s] を表す式を求めよ。 このとき,弾丸が発射直後にもつ運動二ネルギーの数値を求めよ。ただし, m=2.0 kg, G= 6.7×10-1! N.m?/kg? およびM=7.3×10 kg, R=1.7×10° mで ある。 位時間に ]の大き きる速度 (B] 次に,図のように, 月の表面から 発射した弾丸が地球表面に達するた めの最小の初速度 v」 [m/s] を求めた い。ただし,弾丸は地球の中心と月 の中心を結ぶ直線上を飛行するもの とし,月の地球の回りの軌道運動は 考えないものとする。地球の質量は月の質量の 81倍である。また, 地球の中心と月 の中心の距離をDM]とする。 (1) 地球の中心と月の中心を結ぶ直線上において,月の中心からx[m}の地点A まで は月の引力が勝るが/地点 A を越えると地球の引力が勝っている。月の表面から この直線上を地球に向かって飛行する弾丸ばこの地点Aを越えることができたら 地球に向かって落下できる。 (2) 地点A での弾丸の位置全ネルギーVD]は,地球の重力による位置エネルギーと 月の重力による位置エネルギーの和である。VをDを用いないで表す式を求めよ。 (3) 月の表面から発射された弾丸の力学的エネルギーが(2)で求めた位置エネルギー より大きければ弾丸は地球表面に到達する。このことから上記のひ」を表す式を 求めよ。 (4) 弾丸が地球表面に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーは 弾丸が無限遠方に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーの何倍 か,その数値を求めよ。ただし,DE3.8×10°ゆである。また,必要ならば [A](2) で与えた数値を用いよ。 地球 弾丸 質量 m 月 半径 R 質量 M VA A 質量 81 M トーxー D A m この(xをDを用いて表す式を求めよ。 (C] [A]の速度 は「脱出速度」とよばれる。質量が同じ星の脱出速度はその半径が 小さいほど大きな値になる。半径が小さくなり脱出速度が真空中の光の速さ (3.0×10°m/s) となるような天体は「ブラックホール」とよばれる。この天体が太陽 と同じ質量(2.0×10°kgYをもつ球体である場合,その半径は何 km か, 半径の数値 を求めよ。 3.3 く-> 8lx -(ー)

なんで1/2kx^2の公式を使ってるんですか？あとなんで負になっているんですか？？解説を読んでもよくわかりません

問8 状態Bから上方に動き出し、状態 A の位置を上向きに通過中の速さ vを 00) p図のように、ばねの下端を床に固定し、上端に質量mの物体をのせてばねに つないだところ、ばねは自然長からd縮んで静止した(状態 A)。その位置か ら手で力を加えながらゆっくり 2d縮めて静止させた(状態 B)。次に、急に手 をはなしたところ物体は上方に動き出した。重力加速度の大きさをg、ばね定 数をkとする。 静止 上向きに運動中 分子 よ。ただ 2 速さ m u 静止 2d m つくる 状態 A 状態B、) (も) 問4 ばね定数えをm,g, dを使って表せ。 ロ) 問5 状態 A から状態Bの間に重力がした仕事 W,をm,g, dを使って表せ。 アーから選び、記与で答えよ 問6、状態 A から状態 Bの間にばねがした仕事 W。をk,dを使って表せ。 電子の具 、状能Aから状態Bの間に手がした仕事を、問5,問6のw,, w,を使 (で) (広)S (E) () の示8 て表せ。 (エ)3 1 ()8 g,dを使って表せ。 (エ) I() 問 がく、昇 点がく、 きわ 「00000000 00000000 00000000 然長

物理のバネの問題で(2)の解き方がわかりません よろしくお願いします

同1図1のようになめらかな水平面上に質量㎡の物体A と質量nの物体Bがあり, 物休A。 はばね定数をのばねが付いている。 AとBを押し付けてばねが自然長よりも長さLだけ線。 だところで静かに手をはなした。 このときの運動について, 下の問い (1), (2) に答えよ。ただ し、物体 A. Bとばねは一直線上にあるとし、 ばねの質量は無視できるとする。 第1問 次の問い (問1~5)に答えよ。[解答番号 Nースモー 受 を k n m B F0000 A A B 手をはなした後 ばねを自然長より Lだけ縮めた状態 図1 An の ーテのェ (1) 押し縮められたばねに蓄えられている弾性エネルギーはいくらか。 正しいものを, 次の の~6のうちから一つ選べ。 1 0一 私 ④一 AL kL 6 k 00 2 手をはなした後の状態 (図1の右)における物体 A と物体Bの速さはそれぞれいくらか。 正しいものを,次の①~⑥のうちから一つずつ選べ。 物体Aの速さ 2 物体Bの速さ 3 の k L k L ふa 3 k (m+n) L mn |m-nL, kn L m(m+n) L mn km 6 n(m+n)

どういうことか誰か教えてください🙇‍♀️解説お願いします😓

2 ばねののび【】 電子NRる。 入試にチャレンジ! ばねののび方と重力の関係 (定番 2 (愛媛改) 2 図1のように、質量80gの物 図1 8点× 15問 140 ば 20 体Xをばねと糸でつないで電子てん びんにのせ,ばねを真上にゆっくり 引き上げながら,電子てんびんの示 す値とばねののびの関係を調べた。 表は,その結果である。 100gの物 体にはたらく重力の大きさを1Nと し,糸とばねの質量や糸ののび 縮みは考えないものとする。 (1)ばねに50gのおもりをつり ける力の大きさ [N] 下げると,何cmのびるか。 (2) 表から, 手がばねを引く力の大きさとばねののびの関係を図2にグラフで表しなさい。 (3) (2)より, ばねを引く力の大きさとばねののびの間にどのような関係があるといえるか。 (4)ばねののびが6.0cmのとき, 電子てんびんの示す値は何gか。 (5) 図の物体Xを, 質量120gの物体Yにかえて同じ実験を行った。電子てんびんの示す 値が75gのとき, ばねののびは何cmになるか。 計算式も書きなさい。 (糸は, 机に垂直 である。 物体XI糸 ばね 15 図2に記入 Cm 10 5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 水平な机 ん 力の大きさ[N] 電子てんびんの示す値[g] 80 60 40 20 0 電子てんびんが物体Xから受 0.80|0.60|0.40 0.20 0 ばねののび [cm] 0 4.0 8.012.016.0| (5) 計算式 答え 学宝社版

物理基礎です (４)の式の作り方はわかるのですが、左辺の？なぜxがそれぞれ0.10²と0.20²になるかが分かりません。回答の図からだと、mghのhは0.1mの玉の大きさってことになりますよね… 解説お願いします！🙇‍♀️💦

リピートノート物理B 43 4画につるしたばねにつないだ物体 Cのように,軽いばねの上端を天井に 固定し,下端にある質量の物体をつな 。物体を移動させてばねを伸ばした 後静かにはなすときの物体の運動に ついて,力学的エネルギー保存の法則 を用いて,次の問いに答えよ。ただし、 重力加速度の大きさを 9.8m/s°とする。 例題自然の長さから0.25m伸ばすのに 49N の力が必要なばねに,質量8.0kgの物体をつな ぐと、ばねが伸びてつっりあった。 0 物体がつりあいの位置にあるとき, 自然の 長さからのばねの伸びを求めよ。 2自然の長さから 0.50m伸ばした後,静か にはなして最高点に達するときの自然の長さ からのばねの伸びを求めよ。 口(2) 物体がつりあいの位置にあるとき,自然の長 さからのばねの伸びを求めよ。 1.0x 9.8 = 49x 2 9.8 - 49x X: 0.2 020 次に,ばねを自然の長さから0.30m伸ばした後。 静かにはなすと,物体は上昇した。 口(3)はなすときに物体がもつ弾性力による位置エ ネルギーの大きさを求めよ。 び'40 支ス49 x0.09: 2.205 解0 ばね定数をk[N/m] とすると, フックの法則より。 49=k×0.25 伸びをx[m)とすると。 k=196[N/m] X=0.40 m 2 物体をはなした高さを重力による位置エネルギーの基準 面、最高点(速さ 0m/s)に達するときの自然の長さからの ばねの伸びをx[mとすると, 力学的エネルギー保存の法 則より、物体をはなした点と最高点の2点において, 物体 の力学的エネルギー (%3D運動エネルギー+重力による位置 エネルギー+弾性力による位置エネルギー)は等しく。 8.0×9.8=196× X。 2.2丁 す) 口(4) つりあいの位置を通過するときの物体の速さ 0+0+-×196×0.50°=0+8.0×9.8×(0.50-x)+×196×x° を求めよ。 x=0.30, 0.50 条件より,0.30m 2 イ49×0.09ミ士イ1.0xじ11.0x9.5 <0.1 1ィ49×0.04 0+0+3 1.96 2,205: 0.5び+0.98+0.98 0.50m x[m] 6、245: Q.5' (0.50-x)[m) とこ0.49 A 0.70m/s 0、7m/s ムこ0.7 目然の長さから0.10m伸ばすのに 4.9Nの力が 必要なばねに,質量1.0kgの物体をつなぐと,は ねが伸びてつりあった。 1) このばねのばね定数を求めよ。 口5) 最高点に達するときの, 自然の長さがらのば ねの伸びを求めよ。 0+0+→メ49x0.09: 0t1.0x9.8X10.30-x) 4.9:kx0.10 2.205:2.94- 9.8x+24.5ス* にこ49 24.52'-9.1670 + 0、735こ0 ス-0.4x+0.03こ0 45 45 (ス-a1 )(x-0.3) -0 0.10m 49Nm 2025 ン0.1. 0.3 L T 000000000 000000 00000000