5番なのですが、答えのところを四角で囲ってあるように、加速度の向きが上向きなのが分かりません。単振動の加速度は常に振動の中心向きなのでは？と思いました。x軸方向に合わせているということでしょうか？ どなたか解答よろしくお願いします🙇‍♂️

必開や54.くたてばねによる単振動〉 図1(a)は,ばね定数 k, 自然の長さLの軽いばね (質量は無視できるものとする)を鉛直に立てたとこ ろを示す。このばねに質量 mの薄い台を取りつけ, 台の上に質量Mの小さな物体を静かに置くと, 図1 (b) L に示すようにばねは自然の長さからdだけ縮んでつり あった。この位置をつりあいの位置とする。つりあい の位置から台を軽く押し下げて手をはなすと物体は台 に乗ったままで振動するが, 強く押し下げて手をはな すと物体は台から離れて鉛直上方に飛び出す。 ばねは鉛直方向のみに運動するとし, 重力加速度の大きさをgとして次の問いに答えよ。 (1)ばねの縮んだ長さdを求めよ。 (2) 図1(c)に示すように, つりあいの位置から手で台をsだけ押し下げた。 このとき手が台 を押している力の大きさ F。 をん, s, gのうち必要なものを用いて表せ。 つりあいの位置から手で台を押し下げた長さ sが十分に小さいとき手をはなすと, 物体と 台は一体となって振動する。 なお, x軸はつりあいの位置を原点とし, 鉛直上方を正にとる。 (3) つりあいの位置からの変位がxのとき, 物体と台にはたらく力Fを求めよ。 (4) このときの振動の周期Tを求めよ。 次に,押し下げた長さ sが十分に大きいとき, 物体は台から離れて鉛直上方に飛び出す。 物体が台から離れる変位を xo とすると, つりあいの位置からの変位xがxoに達するまで, 物体と台はともに加速度αで鉛直上方に運動する。 このとき,物体は台から垂直抗力Nを受け, その反作用とし て台は物体から-N の力を受けているとする。 (5)物体の運動方程式と台の運動方程式をそれぞれ求めよ。 (6)垂直抗力Nを m, M, d, x, g のうち必要なものを用いて表 せ。また,導き方も記入せよ。 (7) 垂直抗力Nを変位×の関数として, 図2にグラフを示せ。 ただし, s>d とする。 (8)物体が台から離れるときの変位 xoを求めよ。 (9)物体が台から離れるときの物体の速さ vo を求めよ。 また, 導き方も記入せよ。 ただし, m=M, s=2d とし, 答えはM, k, gのうち必要なものを用いて表せ。 ばね 物体 図1 図2 N 3Mg |2Mg Mg 0 S [広島大) 000。

高校物理力学の問題です。 問5以降の問題で、物体1と物体2がどのような運動をするのかを含めて解説して頂きたいです。

物 理 I 図のように,点0を中心とする半径Rの円周の4分の1を断面にもつ中空円筒 と水平面を点Bで滑らかに接続した。水平面からの高さがんとなる円筒面上の点 Aから,大きさの無視できる質量 mの物体1を静かに放す。 水平面上の点Cには 大きさの無視できる質量 mの物体2を置き, これに質量の無視できるばね定数ん のばねを取り付けた。点0, 点A,点Bおよび点Cは同一の鉛直面内にあり, 物 体はすべてこの鉛直面内で運動するものとする。 また, ばねはこの鉛直面内で水平 方向にのみ伸縮するものとする。物体1と円筒面および水平面との摩擦は無視して よい。重力加速度の大きさをgとする。解答は全て解答用紙の所定の欄に記入せ よ。 0 物体1 R A h 物体2 OO ばね C B はじめ,物体2は点Cで水平面に固定されているものとする。点Aからすべり 始めた物体1は, 点Bを通過した後,ばねの右端に到達し,ばねを押し縮めた。 その後,物体1はばねの復元力により押し戻され, ばねが自然長となったときにば ねから離れた。このとき以下の問いに答えよ。 解答には, g, h, k, mおよびRの うち必要なものを用いよ。 ◇M4(436-33)

2個目の式がどうして成り立つのかわかりません

11番の、変位X0におけるおもりにはたらく静止摩擦力が復元力となるのがわからないです。

(4)で=gってなんですか？答えはkA/mですか？？

ーーの人からら問閣 いだろうって。 大き 人な声では言えないけど. 中には高校の先生からのもの ら生 上 以来, 少すず2 つの方法で解説するようになり は|ウ78 前置きが長くなってしまったね。 お疲れさま。ひと休みしてオーバー ヒートした頭を傘やしてください。 そして問題へ入りましょうぅ 軸員公 大居P】 単振動 Fからつるされた自然長, ばね定数んのばねに質量多の を取り付け, そのまま自然長の位置でp を放す。 次の量を求めよ。 重力加速度をゥとする。 (1) ばねの長さが最大になるまでの時間7 (2) ばねの長さの最大値 7 (3) P の速さの最大値 ヵ。。 (4) 最下点でのP の加速度の大きさ (1) おもりを放した自然長位置 B が端だよ. と氷に言ってるわけですね。それでズーっと 下がってきで. ばねの長きが最大になるのは, もちろん下の端Cへ来たとき。端から端まで は半周期で行けるから, 了 0 |婦 に維 2 = (2) これはできの悪い問題ですね。まずは振 動中心Oをおさえたいんです。 それは力のつ り合いで調べればいい。ばねの力と重力 9 のつり合い。P がジイーッと静止している状態を思い浮かべて式を立てる といいよ。この場合, ちょうど振幅4 がばねの自然長からの伸びになっ

見かけの重力とはどういうことですか？ 図で説明していただけるとありがたいです。

0 の と しかちのーー定 101 (0 生化だか2ルルu ・ アデアニァ 9と=が5(とー) (9 ピスネト ンに働くカ/は な=が5ーア5 の =as-テ5 PS 「/ ーー を 0 ーーを 地- ylsとより なョーチ5 ょって, ビストンは単振動をする。 その 周期7は アニ2 77 -z/比 0 05 7 102 Pには重力Z9 と垂直抗カパが 働く。 の向きはたえず円の中心を同 き, 単振り子の張力と同じ役割をする? そこでこの場合も のsinのが復元力と なり5 周期の式は単振り子の式を応用す ればよい。 系の長さ 7に当たるのが半径 ヶだから アニ2ァ,/ 一 の 103 滑らかな斜面上での現象はのを のsinのに置き換えれば, 鉛直面内の現 象の知識が応用できる(の 参照) 。 3 7 7 のSinの 10イ4 エレベーター内での見かけの重 力は zz9十7z@三22(9十の) で, 見かけの 重力加速度は9 よって単振り子の 作=2を / 7 9十 5 < ばね振子! 周期は重力の影響を受けヵ。 の 72ニ 2* 年 な この公式にはのが現れないこ がggになっても変わらない てもよい< 多 6 っても周期には影響しない 理由は, 一定の力をCとし 和 導長位置を原点とすると, る したい< である> と判灯 ばね振り子に一定の アーニーをz十どととなるから Ga =Hg兵) 。 105 見かけの重力は 尼 (zzの)十(7zg)2 7 ニーY9*二の" 見かけの重力加速度 の が797+@" だから 0 77近9Z / /g*十o* ただし, この場合の振 り子は傾いて振れる。 100 地球の半径を 尺,質量を7と 月のそれを Cu, Au とするとEAI 同様に 【@の/4 (@り/ の志p 9w王 2 mu( R 2 1孤 2 2 89 は り 正確には二倍であり , 月での 力 太2』 は地球での 7 の す作となっ いる。 重力(重き) は天体どとに異なる

復元力を内心力の違いはなんでしょうか？

(4)のところで復元力の式はF=－mω²xなのになぜxがAに変わっているのか教えて下さい

SSSZ28O25242 プッ0 上。eプに イト よ5げーー たも9月 | | 4 復到力の大きさは, 振動の両端で最大となるので, 図恒の24|=5.0x1.572x2.0=24.6N 25N (過還凍際誰昌実みろ拓動の由ふでは 復地力は0とな

教えてください🙇‍♀️

7 ばね定数が同じで, 自然な状態での長きも同じばね ーー2 本で質量 77のおもりを吊るした図 4Ca)と図 4Cb) のばね振り子をつくる. 1) つり合いの位置からのおもりの変位がャのと き, 2本のばねによる復元力はいくらか. 〈②) 4(a) の場合の周期は図 4Cb) の場合の周期 の何倍みか.

減衰振動の問題です。解ける問題について、どれでも良いので教えてほしいです！

間 2 質量 の質点に、 変位 * に比例する復元力 -kx、お ょび周期的外カ 7 sin(のoの が働いている。 このとき、 以下の問いに答えよ。 1 質点の運動方程式を書け。 2. (1) の特解を x。 =Co sin(oo7 + 6) とおいて定数 Co,6o を求めよ。 3.ャィニ0填m と |あ95M51 の満す方程式を書け。 4. (3) の解を *」 = Ci sin(の7 + 9) とおいて定数 o を求めよ。 9 合の定数 Ci,6 を求めよ。 6. ea ) と表 初期条件 x(0) = 0, y(0) =0 の場合 6 2 の+ の0 、 」Bsin(一っー のーーの0 7 cos( 2 ぇ⑦⑰ =テ4 sin( ウツだどき 定数 4, を求めよ。 ピンンの 」 のときのうねりの周期を求めよ。