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Physics Senior High

この問題の(7) の答えがmgのようなのですが、 T=mv0+mgにしてしまいます。 なぜ答えがmgになるのか教えて欲しいです。よろしくお願いします。 また、ma=T-mg のaがどの加速度か分からないです。教えていただきたいです。

確認しよう! 2カが同時にはたらくときの運動 の で 右図のように,軽くて伸び縮みしない糸の先端に質量 m[kg]のボー ルをつけ,糸の他端を手にもって鉛直につるして, 鉛直方向に運動させ 2 た。ただし,重力加速度の大きさを g[m/s]とし, ボールの大きさや空 気の抵抗はないものとする。 次の各問いに答えなさい。 (1) ボールにはたらく重力の大きさは何 [N] か。 きの に まし。 糸 (2) 糸がボールに加える張力の大きさを T[N]とする。鉛直上向きを正 の向きとするとき, ボールにはたらく力の合力Fを T, m, gを用い て表しなさい。 ボール はたらく F=@ (3) ボールの加速度を a[m/s°] として, ボールの運動方程式を m, a, T, gを用いて表 しなさい。 はたらく 3 11 (4) ボールの加速度が鉛直上向きになるのは, 次のア~ウのどの場合か。正しいものを1 つ選びなさい。 ア. T>mg のとき イ.T=mg のとき ウ.T<mg のとき (5) ボールの加加速度が鉛直下向きになるのは, 次のア~ウのどの場合か。正しいものを1 つ選びなさい。 ア. T>mg のとき 6 イ.T=mg のとき ウ.T<mg のとき ng 合力 (6) 次の①. 2のそれぞれの場合に.ボールの加速度の大きさと向きをそれぞれ答えなさ い。ただし,向きは「鉛直上向き」 「鉛直下向き」のいずれかで答えること。 0 T=- 3 mg[N] のとき 加速度の大きさO 加速度の向き 2 の 加速度の大きさO T= -mg[N] のとき 加速度の向き 9 (7) ポールを一定の速度 。 [m/s]で上昇させているとき, 張力Tの大きさは何[N]になる か。m, g, Uo の中から必要なものを用いて答えなさい。 合カド T= 0

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問2です 単振動だと考えてはいけないんですか? そう考えて解くと答えが合わなかったです

(avmis tt合 すり (12. センター本試 [物理I]) 思考·判断 表現 16 斜面上のばねによる運動8分 水平面と角度0をな すなめらかな斜面上に,ばね定数kのばねの上端を固定 し,その下端に質量mの物体を長さ1の糸でつないだ。 ばねが自然の長さのときのばねの下端の位置を点Aとす る。はじめ,物体を手で支えて,点Aに静止させておい た。ただし,物体の位置は,糸のついた面の位立置で示す こととする。 映の日 A B 'D お e ち 平水O 肌ら 物体から手を静かにはなすと,物体は点Aから斜面に沿って下方にすべり出し,点Bで糸がぴんと 張った。物体はさらに下方にすべり, やがて速さが点Cで最大になり,その後,物体は最下点Dに到 達した。ばねと糸の質量および糸の伸びは無視できるものとし、重力加速度の大きさをgとする。 問1 物体が,最初の位置Aから糸が張った点Bに達するまでにかかった時間として正しいものを,次 の0~6のうちから一つ選べ。 改除 0。 27 21 の Vg の 1 の 21向さ ) g sin0 6 V gcos0 gcos0 Vgsind 問2 点Aから物体の速さが最大となる点Cまでの距離として正しいものを,次の0~⑥のうちから一 つ選べ。 fx avm mg -sin0 k mg 大。 ksin0 mg kcos0 01 2 1+ mg の 1+ mg k 6 + 6+ -cos0 k

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運動エネルギーの公式とFX=の式は初速度があるかどうかで使う式が違うのですか? 初速度がない時は運動エネルギーの方を使うってことでしょうか

たて ど 位 48 力学 ABは水平, BCは鉛直で, AC=しである。 質 量mの物体を Aから Cへ次の経路で移すとき, 重力のする仕事を求めよ。 49 位 (2) A→B→C 重力の B 50 動摩擦係数μの水平面上で, 質量 m の物体に 手の力 F。を 30°方向に加え距離!だけ引きずる とき,次の力のする仕事を求めよ。 (2) 垂直抗力 の位置 F。 経路 m 1.30° 20 では (1) 手の力 (3) 重力 だけ (4) 動摩擦力 仕 正の仕事は物体の運動エネルギーmu' [J] を増やし,負の仕事は減ら す。だから仕事の符号はとても大切なのだ。 仕事=運動エネルギーの変化 ちょっと一言 これは運動方程式から導かれる1つの定理。 ma=Fとぴー=2axから aを消去すると Fx=muーm v,? と なる。aが一定でないケースや曲線運動についても成りたつことが証明 されている。 左辺は,物体に働く合力のする仕事のこと。あるいは,1つ1つの力 (物体が受けている力)の仕事の総和でもよい。 の 50で、はじめ物体は静止していたとする。しだけ引きずったときの速さv はいくらか。 事率 1s間にする仕事を仕事率Pといいう。単位は[J/s] だが,[W] 「ワット と表す。 t [s] 間に W [J]の仕事をすれば P=W (W] t カFの向きに物体が速さvで動くときは P=Fu 5よっと一言 P=Fuは1s間にv [m] 動くことから当然の

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1枚目の下線部について この式は写真2枚目の様に右辺のmにだけ①式を代入していますが、なぜ左辺には代入しないのですか?

2浮力と単振動 STEP2)(1) 間違えやすい問題を攻略しよう STEP 2) 例題日物体は単振動をしている?├ 帯度。の水中に断面積 S, 長さ 1,質量mの円筒形の物体を入れると,上面が 水面から高さ 。だけ出た状態で静止した。 このときの上面の位置を原点Oと して鉛直上向きにx軸をとる。上面を水面の位置:z=-)まで下げて静かに手 をはなすと,物体は鉛直方向に単振動をした。水の抵抗や水面の位置の変化は 無視できるものとし, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体の質量mを, p, S, 1, Iを用いて表せ。 (2) 上面の位置が任意のrのときの物体の加速度をaとして, m, a, I, p, S, gを用いて物。 上面-S 0 Tor 問1 下面 の運動方程式を表せ。 (3) 単振動の周期Tと物体の上面が到達する最高点の位置ェをそれぞれ求めよ。 ココを間違う 力のつり合いの位置からの変位がェのとき, 合力が一Kxの形になれば, 質量 mの物体の選 K 2元 =2元 の m 周期T= 動はばね定数Kのばね振り子と同じように, 角振動数 の= の単振動になる。単振動では力のつり合いの位置が振動の中心になることにも注意しよう。 V m K 解答例 S 浮力 (1) 物体にはたらく浮力の大きさは物体が排除した流体の重さ に等しい。力のつり合いの位置で物体が排除している水の体積 は S(I-z)であるから, 浮力の大きさはoS(1-x)g と表される。 力のつり合いの式は OS(I-zo)g-mg=0 a介 浮力 -To - Io x mg- 問2 水平 mg 体を 力のつり合い の位置 よって,m=pS(I-ro) … (答) (2) 右図より, 物体の上面の位置がェのとき, 浮力の大きさは S{I-(Io+z)gになる。物体の運動方程式に①式を代入して を 単振動をする物体の加 速度aは、角振動数をの として、a=S. (x は振動の中心からの変 位)と表される。 これと 左式より,oを求めるこ とができる。 (参考) 振幅がわかれば, 物体 の最大の速さを求めら れる。角振動数のは は 床く ma= pS{{-(ro+z)}g-mg= pS{L-(zo+x)}g-pS(1-zo)g よって,ma=-pSgx …(答) (3) 2式の右辺の合力は -Kr (Kは正の定数)の形をしているので, 物 体は単振動をしている。 ココ K = pSgであるから, 周期 Tは (3 m T=2π K m = 2元 V oSg 力のつり合いの位置 r=0が振動の中心であり, コ …(答) 振動の端は手 をはなした位置z=-Iであるから, 振幅は x。 である。よって, 物体 2元 O= pSg の上面が到達する最高点の位置はエ=,である。… (答) 振動の中心での速さ が最大の速さだから pSg Do= I00 =I0A 任意の位置』の図はェ>0の領域に描くようにすると間違えにくいよ。合力が -Kxの形で 表されるならば,物体が力のつり合いの位置から正の向きにずれると負の向きに力がはた 口 らき,負の向きにずれると正の向きに力がはたらくので, 振動が起こるんだ。 66 解答 問1 問2 ロ 単振動の周期はどうやって求める

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