この問題の⑵の解説のところに垂直抗力は受けないと書いてあるのですが、接しているのになぜ受けないのですか。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

70. 弾性力と垂直抗力 図のように, ばねの一端を 内壁がなめらかな箱の中につけ, 他端におもりをつ ける。 箱を水平に固定した状態で, おもりを10N の力で水平に引いたところ, ばねが10cm 伸びた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 00000000~49cm (1) ばねのばね定数を求めよ。 (2) 箱の左側をもってゆっくり傾けると. ばねはしだいに伸び.30°傾けたとき, 伸びが 49cm となって, おもりは箱の内壁にちょうど接した。 おもりの質量を求めよ。 (3) 箱を鉛直に立てたとき, おもりが内壁から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 内壁

注のところを詳しく教えてほしいです。

カ学的エネルギーと仕事の関係 (物体のカ学的エネルギーの変化) = (非保存力による仕事) 公式

(4)を力学的エネルギー保存則で解きたいのですが可能ですか？

けずらしてからはなす。このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 A 標準問題 (2) 時 減 必解52. (2本のばねによる単振動) 図のように,なめらかな水平面上に質量 m の物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。水平面上右向きにx軸をとり, A ロ B rO00OP rOO 重 (3 射影の運動であるといえる。時刻 t=0 において, 物体Pはちょうど×座標の原点Oを正。 向きに向かって通過した。ばねの質量はないものとして, 次の問いに答えよ。 (1)任意の時刻tにおける物体Pの位置xおよび速度ひを,等速円連動の角速度ωを用いて 必解 表せ。 (2)任意の時刻tにおいて物体Pが位置xにあるときの加速度αを,oとxを用いて表せ、 また,2つのばねAとBから受ける力Fを,kとxを用いて表せ。 (3)物体Pが×=aに達してから, 初めて原点Oを通過するまでの時間 to と,初めて -a を通過するまでの時間もを,kとmを用いて表せ。 x= 2° (4)物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置,およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーびの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,ωやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度»と位置xの関係を求め, vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a, kおよび mを用いて表せ。また、物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 【香川大 改) し

物理、単振動の問題です。 解説の (3)K=2k (4)U最大=2×1/2ka² の「2×」 (5)2×1/2kx²+1/2mv²=ka² の「2×」 の意味が分かりません 物理 単振動 ばね

必解や52.(2本のばねによる単振動〉 図のように,なめらかな水平面上に質量 m の物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, Bとばねが自然の長さ にある状態でつながっている。水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置を×座標の原点0とする。物体PをばねAのほうへ原点Oよりaだ けずらしてからはなす。このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。時刻 t=0 において, 物体Pはちょうど×座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。ばねの質量はないものとして, 次の問いに答えよ。 (1)任意の時刻tにおける物体Pの位置xおよび速度かを,等速円運動の角速度ωを用いて A B 00000 p m 表せ。 (2)任意の時刻tにおいて物体Pが位置xにあるときの加速度 αを,ωとxを用いて表せ。 また,2つのばねAとBから受ける力Fを,kとxを用いて表せ。 (3) 物体Pが x=a に達してから,初めて原点Oを通過するまでの時間 to と,初めて x= 2 -aを通過するまでの時間tを,kとmを用いて表せ。 (4)物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置,およびはばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,wやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置×の関係を求め,vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a, kおよび mを用いて表せ。また、物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 【香川大 改)

大きい問題の1、2、3、4が全部わからないので分かりやすくお願いします

基 本 問 題 演 習 (kg), 重力加速度の大 の重力加速度の大きさ 県なり,たとえば,北極 1図のように,水平面上に質量Mの物体Mと,質 田 ヒント そ→(1)は,鉛直上向きを正と るとなされているから, 力ロ 符号も考えて書くこと。大 量mの物体 mが重ねて置かれている。その物体に 働く力を図のように描いた。Njと N2はそれぞれ の物体に働く垂直抗力である。物体 Mとmは動か m N, mg し,通常はほぼ一定とし N。 ずに静止していた。重力加速度を g, 鉛直上向きを 正として,次の問いに答えよ。 (1) 物体 mのカのつり合いの式を書け。 M さだけではない。 される。基本的に, 地球 下方となる。 (3)は,大きさであること 注意。 (5)は,もし正しいとする らば,地面はこの2つの物 を支えるのに,下の物体 に働く重力と同じ大きさの で支えればよいことになる これは現実にはありえない Mg! べきことである。 (N] である。たとえば, 量は (2) 物体 m に働く垂直抗力 N」は何から与えられた力か。 (3) 垂直抗力 N」の大きさはいくらか。 (4)同様にして, 物体 M に働く垂直抗力 N,を考える。この N2は何から物体M に与えられた力か。 カ|(kg)である。 (5) 物体 M に働く垂直抗力 N。の値は Mg にならない。この原因は,働いている 力がすべて描かれておらず,省略されていたからであり,その結果,働いてい る力ですらもすべて描き入れなかったからである。力をすべて省略せずに正し とである。 (7)は,物体 mから物体 に与えられている力(m か Mへの作用)も考えること 位置でつり合った。この 用いて表すと,キ]と く図の中に示せ。 (6) 物体 M のカのつり合いの式を書け。 (7) 垂直抗力 N2の大きさの正しい値を求めよ。 ある。 2F キ k ある。ただし,重力加速 2 右図のように, 天井から細い糸の先端に質量 m の物体を結 んだひもをつるして静止させてある。物体からひもに働く力を T,ひもから天井に働く力をT2とする。重力加速度をgとし て、次の問いに答えよ。ただし, ひもは軽くてその質量は考え なくてよいものとする。 (1) 物体, ひも, 天井のすべてに働く力を省略せずに正しく図 の中に示せ。 (2) 物体の力のつり合いの式を書け。 (3)ひもに働いている力はいくつか。 *(4) ひもの力のつり合いの式を書け。 (5) 天井はいくらの力で引っ張られているか。 ヒント そ→(1)では,物体とひも, の重さに等しい。 と天井の間での作用·反 を間違いなく考えること (3)では,ひもは下に引 られるだけでは静止しな 落下していくことになる うならないためには一個 であるから,これに働く mg ;60° ということを考え T M Mg T=T sin 60° , は、

(8)教えてください。-1/2mgがどこから出てきたのかわかりません。あとBだけで、Aについての仕事を考えてないのは何故ですか？

必第31.(あらい板上の物体の運動〉 図のように,水平な机の上に直方体の物体Aを置 物体B(3m) 物体A(2m) き,その上に直方体の物体Bをのせる。Bには物体 Cが, Aには物体Dが, それぞれ糸でつながれてお り,CとDは,机の両側にある定滑車を通して鉛直 につり下げられている。 A, B, C, Dの質量は,そ れぞれ, 2m[kg], 3m[kg], m[kg], 2m[kg] であ る。机とAの間の摩擦はないが, AとBとの間には摩擦力がはたらく。初めにAとBを手で 固定してすべてを静止させておき, 静かに手をはなして運動のようすを観測する。運動は紙 面内に限られるものとし, また観測中にBがAから落ちることや, Aが机から落ちることは ないものとする。滑車はなめらかで軽く,糸は軽くて伸び縮みせず,たるむことはないもの とする。空気抵抗は無視し, 重力加速度の大きさをg [m/s°] として次の問いに答えよ。 BはA上をすべらずに, Aといっしょになって机の上を左へ運動する場合について考える。 (1) このときのAの加速度の大きさを求めよ。 (2) このときのAとBの間にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 (3) Dがh[m]だけ落下したときの, A, B, C, Dの運動エネルギーの総和を求めよ。 次に,Bは机の上の同じ場所に静止したままで, Aが左に運動する場合を考える。 (4) この場合の,AとBの間の動摩擦係数を求めよ。 (5) Dがhだけ落下したときの, A, B, C, D の運動エネルギーの総和を求めよ。 最後に,Aは左へ運動しBが右へ運動する場合を考える。ただし, このときのAとBの間 机 物体 D (2m)。 h 物体C の動摩擦係数を一として, 次の問いに答えよ。 6

単振動の問題についての質問です。(3)の解説の理解はできるのですが、しっくりきません…。 不等号を用いたやり方などないでしょうか？ 詳しい解説または別解を教えていただきたいです。

カ学 31 45 軽いばねの両端に同じ質量m の物体AとBを取 りつけ,滑らかな円筒状のガードでばねが鉛直に保 たれるようにして, Bを床の上に置いたところ, ば ねの長さが自然長より aだけ縮んだ位置OでAは 静止した。重力加速度をgとする。 (1)ばねのばね定数はいくらか。 また, 床がBか ら受ける力の大きさはいくらか。 Bに作用する力 のつり合いより求めよ。 (2) Aを0点よりさらにaだけ下のP点まで押し下げて, 静かに放し たところAは振動した。 (ア) 振動中のAの速さの最大値はいくらか。 (イ) 0点を原点とし, 鉛直下向きを正とするx軸をとると, Aの位 置xは放してからの時間tとともにどのように変わるか。 x をtの 関数として表せ。 (3) はじめにAを0点より押し下げる距離を6にして運動させたとき, Aの振動中にBが床から離れて上方に動き出さないためには, 6の 値はどれだけ以下でなければならないか。 a a P-Y. ZBZ (名城大) 000000

（3）の解き方を教えてください。 答えはh=0.20mです。

【4】重力·弾性力と力学的エネルギー◆ ばね定数 49N/m の軽い ばねを天井からつるし その先端に質量0.50kgの おもりをつなぐ。おもり をつりあいの位置から鉛 直下向きに0.10m 引いて 静かにはなした。重力加 速度の大きさを9.8m/s おもりをはなした位置を 重力による位置エネルギーの基準として, 次 の各間に答えよ。 (1) おもりを0.10m 引いたとき, ばねの伸び つりあい の位置 0.10m は何mか (2) 静かにはなした直後の, おもりの力学的エ ネルギーは何Jか (3) おもりが達する最高点は, はなした位置か ら何mの高さか。 OMW)

(2)がよくわかりません 解説お願いします🙇‍♀️

0tm -158. 面上を動く物体 質量 m の物体が, 地面からの高さがhの点0を静かに出発してなめらかな曲 面をすべり、点Pから飛び出した。 重力加速度の大きさをgとして, 次の各間に答えよ。 (1) 点Pを飛び出した物体が達する最高点の高さとして正しいのは, 図のア~ウのどれか。 (2) 地面に達する直前の物体の速さを求めよ。 mgh 2 0 上うい なめらかな面上で、ばね定数 49N/mのばね

計算を詳しく教えてください

で静かに手をはなず。はねが目然の になったときの物体の速さは何m/s か。 る速さを[m/s]とする。また,物 質量をm=1.0kg とおき, ばね定 k= 25 N/m とおいて考える。 と点Bを図のように定めると, 各 の運動エネルギーと弾性力による位 ネルギーは,表のようになる。 と点Bの間での力学的エネルギー 則より 自然の長さ PO00OOO D [m/s 運動 点 エネルギ 1 m× 0° + 2 1 -k× 0.50° 2 1 2 A m× 1 11 mo +会k× 0° 2 1 mu ニ B 1 k × 0.50° mu? ニ 2 2 「k |25 0= 0.50 m : 0.50 - 2.5m/s 1.0 三 ように, -定数 32N/mのばねの一端を固定し, 昔に質量 2.0kg の物体をつけて置く。 三に力を加えてばねが 0.35m伸びた で静かに手をはなす。 ばねが自然の -になったときの物体の速さは何m/sか。 自然の長さ 000 mose なめらかな面をすべる小球を用いた実験を けんしょう