物理基礎の位置エネルギーです。 重力がおもりにする仕事を求める問題で 解説に AとBでの位置エネルギーの差が、重力がする仕事に相当する。というところが分かりません。 分かりやすく教えてください🙇

58. 仕事 長さ0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り子がある。図 のように,糸が鉛直線と60°の角をなす位置Aからおもりを静かにはなした。 重力加速 度の大きさを9.8m/s2 とする。 おもりがAからBまで移動する間に, 糸が引く力がおも りにする仕事 W [J], 重力がおもりにする仕事 W2 [J] をそれぞれ求めよ。 よっ たとき、ばねのもつ 0.20m 60° A 5.0kg 00000000

どなたか（3）の解き方を教えてください🙇

(3) 次に図2のように, 4つの球体 A,B, CDを水に入れたところ, A,Bは水面に 浮き,C,Dは底に沈んだ。 球体の直径は A,Cが7.0cm, B, D が 10.0cmであり, 図2. INA 水 BIN IN D 重さは,A,Bが1.00N, C, D が 8.00Nである。 図2のA~Dには たらく浮力の大きさについて, 大きい方から順に並べたとき, 1番目と 2番目にくるものをA~Dからそれぞれ1つずつ選び、記号で答えよ。 1) h (3)1番目 B 金属球の振り子の動レー 2番目 A

この問題の解き方を教えて欲しいです。私は釣り合いの式を立てて解いたのですが、「円運動しているので力の釣り合いはない」と言われてしまいました。意味がわからないので教えて欲しいです

2. 天井から吊るした長さの軽くて伸びない糸の先に質量mの小球をつけ、鉛直方向からの一定の角を 量の 保ちながら水平な床面に接しつつ円すい振り子の運動をしている装置がある。 床と小球との間の摩擦は ないものとし、重力加速度の大きさをg,回転数をnとする。 I. 小球が床から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 Ⅱ. 回転数がいくらを超えると小球は床から離れるか。 m =x 床面

（1）がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

（2）のhが0.02です。なぜ0.02になるのでしょうか

58. 仕事 長さ 0.20mの軽い糸に質量 5.0kg のおもりをつけた振り子がある。図 のように,糸が鉛直線と60°の角をなす位置Aからおもりを静かにはなした。 重力加速 度の大きさを9.8m/s2 とする。 おもりがAからBまで移動する間に, 糸が引く力がおも りにする仕事 W[J], 重力がおもりにする仕事 W〔J] をそれぞれ求めよ。 W2=5.0×9.8×0.10 どこ 0.10な理由 4.9 A 5.0kg N 一〇は何 WI: OJ / 0.20m 60° 0.02 W2: 4.9J

この問題の答えの理由は、位置エネルギーが等しく力学的エネルギーが保存されるからと言う答えでした。力学的エネルギーが保存されると言うのはどういうことでしょうか。そもそも力学的エネルギーの保存の法則も分かりません。教えてくれると嬉しいです！

小球にひも1をつけて天井からつるし,さらに ひも2をつけて、 図1のようにひも1が重力の 方向から45°になるように, 水平方向に力を加 え小球を静止させた。 次にひも2を取り除き、 図2のAのように, 基準面からの高さんより小球に振り子の運動を させた。また、図2のBのように,図2 同じ小球を高さんより斜面をすべ らせた。 AとBの小球が基準面を 通過するときの速さをそれぞれ 「速さA」, 「速さB」 とするとき, A h 基準面 図1 |天井 小球 ひも1, 45° ひも2 小球にはたらく重力 B 2つの速さの関係を表すものとして最も適当なものを、次のア~ウから1つ選び、 記号で答えなさい。 さらに選んだ理由を「エネルギー」 という語を用いて答えなさ い。 ただし, 空気の抵抗や摩擦は考えないものとする。 ア 「速さA」は「速さB」より速い。 イ 「速さA」 と 「速さB」は等しい。 ウ 「速さA」 は 「速さB」 より遅い。 〕理由 記号〔 [島根県

物理基礎 力の名称と矢印をかけ、という問題で なぜ張力≧重力と張力が大きいんですか？

(4) 速度で動く振り子。 こ 55 速度U

水平バネ振り子で、(3)(4)が分かりません。

k 小 は 9 [練習問題 2] 図のように、壁に挟まれたなめらかな水平面上に, ばね定数がどれもんの3本のつる まきばね A, B, Cが自然長の長さで水平にまっすぐに接続されている。 ばねBとCの間 の点Oには質量Mの質点Pがつながれ,またばねAとBの間にはくさび Qが打ち込ま れている。いま、質点PをばねCが縮む方向に水平にだけずらして、静かに手を離す。 (1)質点Pが点0 を通過する瞬間の速さはいくらか。 (2)質点Pの単振動の周期はいくらか。 次に,質点Pが点0を通過する瞬間に, くさび Q を抜く。 (3) このとき質点Pの単振動の振幅はいくらになるか。 (4) このとき質点Pの単振動の周期はいくらになるか。 A B C Q P 0000 0000 0000 0 S

(5)で、私は(4)のグラフから距離を微分して求めたのですが、答えには-がついていました。なぜ答えが違ってしまうのか教えてください😭😭

32 単振動 ばね定数んの軽いばねを滑 らかな水平面上に置き、右端 に質量mの小物体A を付け, 左端を固定する。 ばねの方向 にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置を x=0と する。そして,質量 3mの物 ・d Immmmmmm k 00A B20 XC d 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後 静かに放す。 -d d2 072 P 1800 m 3m 0 X 2to 3to (1) 動き始めてからしばらくの間は、AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置 xの関数として表せ。 (2)AとBが離れるときのAの位置xおよび, 離れた後のBの速さ を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 toはいくらか。 (4) Bを放したときを時刻 t = 0 として, Aの位置 xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 toでのAの速度vを時刻tの関数としてm, k, d を用いて」 (≧切で 表せ。 の度 Level (1)~(3)(4)(5)★★( 10 Point & Hint Base mmmm (山口大+ 東京学芸大) ばね振り子 (1)作用・反作用と, xが負の値あるこanma 運動方程式を立 周期 T=2πk 振動中心 m

Wacって 緑で合ってますか？

の公式より、T=2 m √ ka • TB =1倍 T=√2k-1 10% TA VRD =2 となる。 ka 7B とすると, ばね振り子の周期 T=221 2m である。以上より, の答 2 電体は正者 西原休日は漁電西なので、いずれも 4C につくる電場の向きはAからBの向きである。AとBの電気 量の大きさQが等しく, AOBOの距離もRで等しい。 した って, AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ Ex, Eaは 等しく, 点電荷による電場の公式より,Ex=E kQ R2 となる。 以上より, AとBが点0につくる電場は,それぞれの電場を合 成して, AからBの向きへ強さ 2kQとなる。 R2 ばね振り子の周 T-2 また,一様な電場から A には左向きに, B には右向きに静電気 力がはたらくことになる。 よって, 一様な電場をかけた直後、リ ングは反時計回りに回転しはじめた。 +Q 一様な電場から 受ける静電気力 +Q リング A 回転をはじめる方向 T: ばね定 質量 点電荷によ 電気量 いる点の電 E=k R: 電場の 遠ざかる く向き。 EA EB 一様な電場 B. B Q -Q 一様な電場から 6 受ける静電気力 2の答 ① 3の答③ 問3 過程1から過程3の状態変化を圧力と体積の関係を表すグラ フに書き換えると,次図のようになる。 状態AとBは同じ温度 なので,それらの温度で決まる等温曲線上にあり,状態CとD も同じ温度なので、それらの温度で決まる等温曲線上にある。 こ こで,圧力と体積の関係を表すグラフの面積は,気体が外部にし た仕事の大きさを表す。 したがって, 気体が外部にする仕事の大 小関係は,グラフの面積を比較すればよい。 次図より,それぞれ の過程で気体が外部にする仕事の大小関係は, Wac<WAB<WAD - 103 -