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Physics Undergraduate

○初等力学の質問です。 以下に添付している問題⑵~⑻の解答を教えて下さい🙇‍♀️。計算の過程も書いて頂ければ幸いです。 もし、可能でしたら自身の回答における間違い等を確認し、教えて頂けると非常に有難いです。

1 内径aの円筒面の一部が図1のようにA点において水平面に滑らかに接している。 水平面上にばね(ば ね係数k: 質量は無視できる)を設置し、 ばねを α/2だけ締めて静かに離すことで質量mの小球Pを円筒 面に向けて発射する。 重力加速度をg とし、また水平面、 円筒内面はともになめらかであるとする。必要 な物理量は定義した上で用いること。 なお、 各設問に対する解答は解答用紙の所定の欄に導出過程ととも に記入すること。 (1) 小球Pはばねが自然長になった時点でばねから離れた。その理由を運動方程式を用いて説明しなさい。 (2) 小球 P は円筒面内に入り、円筒内面に沿ってB点まで達した。 このときの小球P の速度を求めなさ い。 (3) 円筒面内における小球Pの運動方程式を求めなさい。 (4) 小球Pが(2)に引き続き円筒内面に沿って運動し点Cを越えるために、 ばね係数kが満たすべき条件を (不等式で)求めなさい。 (5) 小球Pは点Dにおいて円筒内面から離れた。 このときのばね定数kを求めなさい。 (6) (5)において、 小球P のその後の運動について式を用いながら説明しなさい。 (7) (6)において、 小球Pが達する最高点のy座標を求めなさい。 (8) AD 間における小球P の加速度の大きさを0の関数として示しなさい。 k P műm Mo m VA A -120° D B C x

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地学の問題でなぜ方向転換後の雄略海山の移動年数が(4340-43)万年ではなく4340万年になるのかがわかりません。解説お願いします🙇‍♀️

22 ホットスポット 図は太平洋のハワイ諸 島から天皇海山列にかけて分布する火山島や海山 の位置と活動年代を示したものである。 | 30° 火山島や海山の活動年代は, ハワイ島に近いも のほど最近活動した火山であることがわかってい る。このような火山島や海山は, マントル深部に 固定された熱源からの円筒状の上昇流である アによって形成されたマグマの供給源の上 をプレートが移動することにより形成されたと 考えられる。このような場所はイとよばれる。 レイサン島 (19.9) 図を用いるとプレート運動の向きと平均的な移動速度を推定することができる。 図か 4340万年前ごろにプレート運動の向きがウから 170°W に変化したことが推定 明治海山 (70) 50⁰ 140° 推古海山 ( 64.7) A A 仁徳海山 ( 56.2) 170°E ミッド ウェー島 (27.7) △ 火山島または海山 ( )内の数値の 単位は百万年 0 180° 光孝海山 ( 48.1) 雄略海山 ( 43.4) コラハン海山 (38.6) A 1000km ニホア島 (7.2) カウアイ島 (5.1) ネッカー島 A (10.3) 20°N 160° ハワイ島 (0.43~) される。また方向転換する前のプレートの平均的な移動速度は約 オcm/年であり, 方向転換後の平均的な移動速度は約 cm/年であることが推定される。 (1) ア およびイ を適切な語でうめよ。 ゆうりゃく (2) ウカ は適切な語や数値を選択肢から選べ。 ただし, 明治海山から雄略海 山の距離を3000km, 雄略海山からハワイ島の距離を4000kmとして計算せよ。 [選択肢] 北北東 北北西 南南東 南南西 東北東 西北西 東南東 西南西 0.9 1.0 1.1 9 10 - 11 90 110 100 〔日本大改〕 例題 2

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22 ホットスポット 図は太平洋のハワイ諸 島から天皇海山列にかけて分布する火山島や海山 の位置と活動年代を示したものである。 | 30° 火山島や海山の活動年代は, ハワイ島に近いも のほど最近活動した火山であることがわかってい る。このような火山島や海山は, マントル深部に 固定された熱源からの円筒状の上昇流である アによって形成されたマグマの供給源の上 をプレートが移動することにより形成されたと 考えられる。このような場所はイとよばれる。 レイサン島 (19.9) 図を用いるとプレート運動の向きと平均的な移動速度を推定することができる。 図か 4340万年前ごろにプレート運動の向きがウから 170°W に変化したことが推定 明治海山 (70) 50⁰ 140° 推古海山 ( 64.7) A A 仁徳海山 ( 56.2) 170°E ミッド ウェー島 (27.7) △ 火山島または海山 ( )内の数値の 単位は百万年 0 180° 光孝海山 ( 48.1) 雄略海山 ( 43.4) コラハン海山 (38.6) A 1000km ニホア島 (7.2) カウアイ島 (5.1) ネッカー島 A (10.3) 20°N 160° ハワイ島 (0.43~) される。また方向転換する前のプレートの平均的な移動速度は約 オcm/年であり, 方向転換後の平均的な移動速度は約 cm/年であることが推定される。 (1) ア およびイ を適切な語でうめよ。 ゆうりゃく (2) ウカ は適切な語や数値を選択肢から選べ。 ただし, 明治海山から雄略海 山の距離を3000km, 雄略海山からハワイ島の距離を4000kmとして計算せよ。 [選択肢] 北北東 北北西 南南東 南南西 東北東 西北西 東南東 西南西 0.9 1.0 1.1 9 10 - 11 90 110 100 〔日本大改〕 例題 2

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22 ホットスポット 図は太平洋のハワイ諸 島から天皇海山列にかけて分布する火山島や海山 の位置と活動年代を示したものである。 | 30° 火山島や海山の活動年代は, ハワイ島に近いも のほど最近活動した火山であることがわかってい る。このような火山島や海山は, マントル深部に 固定された熱源からの円筒状の上昇流である アによって形成されたマグマの供給源の上 をプレートが移動することにより形成されたと 考えられる。このような場所はイとよばれる。 レイサン島 (19.9) 図を用いるとプレート運動の向きと平均的な移動速度を推定することができる。 図か 4340万年前ごろにプレート運動の向きがウから 170°W に変化したことが推定 明治海山 (70) 50⁰ 140° 推古海山 ( 64.7) A A 仁徳海山 ( 56.2) 170°E ミッド ウェー島 (27.7) △ 火山島または海山 ( )内の数値の 単位は百万年 0 180° 光孝海山 ( 48.1) 雄略海山 ( 43.4) コラハン海山 (38.6) A 1000km ニホア島 (7.2) カウアイ島 (5.1) ネッカー島 A (10.3) 20°N 160° ハワイ島 (0.43~) される。また方向転換する前のプレートの平均的な移動速度は約 オcm/年であり, 方向転換後の平均的な移動速度は約 cm/年であることが推定される。 (1) ア およびイ を適切な語でうめよ。 ゆうりゃく (2) ウカ は適切な語や数値を選択肢から選べ。 ただし, 明治海山から雄略海 山の距離を3000km, 雄略海山からハワイ島の距離を4000kmとして計算せよ。 [選択肢] 北北東 北北西 南南東 南南西 東北東 西北西 東南東 西南西 0.9 1.0 1.1 9 10 - 11 90 110 100 〔日本大改〕 例題 2

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22 ホットスポット 図は太平洋のハワイ諸 島から天皇海山列にかけて分布する火山島や海山 の位置と活動年代を示したものである。 170°W 火山島や海山の活動年代は, ハワイ島に近いも のほど最近活動した火山であることがわかってい る。このような火山島や海山は, マントル深部に 固定された熱源からの円筒状の上昇流である [アによって形成されたマグマの供給源の上 を、プレートが移動することにより形成されたと 考えられる。 このような場所はイとよばれる。 レイサン島 (19.9) 図を用いるとプレート運動の向きと平均的な移動速度を推定することができる。 図か ら4340万年前ごろにプレート運動の向きがウからエに変化したことが推定 される。 また方向転換する前のプレートの平均的な移動速度は約オ cm/年であり, 方向転換後の平均的な移動速度は約カ cm/年であることが推定される。 (1) ア およびイ を適切な語でうめよ。 ゆうりゃく (2) ウカは適切な語や数値を選択肢から選べ。 ただし, 明治海山から雄略海 山の距離を3000km, 雄略海山からハワイ島の距離を4000km として計算せよ。 北北西 南南東 南南西 東北東 西北西 [選択肢] 北北東 東南東 10 西南西 0.9 1.0 1.1 9 11 90 100 110 [日本大改〕 明治海山 (70) 50° + 140° 30° 推古海山 ( 64.7) 仁徳海山 (56.2) 170°E ミッド |ウェー島 (27.7) A 火山島または海山 ( )内の数値の 単位は百万年 光孝海山 ( 48.1) 雄略海山 ( 43.4) コラハン海山 (38.6) A ネッカー島 A (10.3) 180° 20°N 1000km ニホア島 (7.2) カウアイ島 (5.1) 160° ハワイ島 (0.43~) 例題2

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