4番について質問したいです。 これの答えがイになる理由がわかりません。鉛直方向で考えると，自由落下の運動と同じになるのではないかと思ったからです。解説の書いてあることもあまりピンときてません。 どこから考え方が違うのか，どう違うのかを教えて欲しいです。

よって 36 ゆえに '=6.0rad/s 基本例題 12 慣性力 •53,54,55,56 解説動画 一定の大きさの加速度αで進行中の電車の天井から 質量mのおもりを糸でつるした。 電車内の人には,糸 が鉛直方向から角度0傾いて静止しているように見え た。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 電車の加速度の向きは右向きか左向きのどちらか。 (2) tan の値を求めよ。 (3) 糸がおもりを引く力の大きさSをm,g, a を用いて表せ。 ア 人 (4) 突然糸が切れた。 電車内の人から見ると, おもりの軌道はア〜ウのいずれか。 指針 電車に乗った観測者から見ると, おもりには慣性力がはたらいているように見える。その 向きは,電車の加速度の向きと反対である。 解答 (1) 糸の傾きより慣 糸が引く力 性力の向きは右 Scos e 向きである。 よ って,加速度の 向きは左向き。 (2) 電車内の人から 見ると, 重力, SA 0: 慣性力 水平方向: Ssino-ma=0 鉛直方向: Scos0-mg=0 ①,②式より tan0 ・① sin a coso g ma Ssine 重力 mg 糸が引く力, 慣性力の3力がつりあ っているように見える。 力のつりあ いより (3) 糸が引く力の大きさは三平方の定理より S=√(mg)2+(ma)2=m√g2+a (4) 電車内の人から見ると, おもりは重力と 慣性力を受けて運動するように見える。 したがって, それらの合力の向きに, 等加 速度直線運動を行う。 よってイ

(1)自分はバネの縮みが5d−xだと思ったのですが、何故バネの縮みは2d−xになるのですか？

実戦 基礎問 GA 32 ばね振り子と物体の離れる条件 IC 物理 図のように、ばね定数んの軽いばねを円筒の中に入れ,そ の上に質量mの板Aを取り付け、その上に質量mの物体B を静かにのせたところ, ばねが2dだけ縮んでつりあった。 次に,板 A, 物体Bをさらに3dだけ押し込み静かに放すと, しばらく一体となって運動した後, BはAから離れた。 つり m あいの位置を原点とし、 鉛直上向きにx軸をとる。 円筒の内面はなめらかで あるとし, 重力加速度の大きさをg として,以下の問いに答えよ。 (1)板 A, 物体Bが一体となって運動しているときのBがAから受ける垂直 抗力の大きさNを,dを用いて, Aの位置の関数で表せ。 (2) 物体Bが板Aから離れる位置をdを用いて求めよ。 (3) 物体Bが板Aから離れるときのA,Bの速さを求めよ。 (神奈川工大 改) 着

解説のABの電荷から出ている矢印がなぜこの向きなるのか分かりません

点 【解説】 第1問 小問集合 ばねaとばねbのばね定数をそれぞれka, k とする。 a と 今はともに自然長からしだけ伸びているので、おもりAとBの それぞれの力のつり合い式は以下のようになる。 kad=mg, k₁d=2mg AとBの単振動の周期をTA, TB とすると, ばね振り子の周期 これらより, a に対するbのばね定数の比は、2となる。 2m ka 【ポイント】 公式より、T=2= 2 である。以上より, ばね振り子の周期 m TB 2ka T: 周期 問2 帯電体Aは正電荷, 帯電体Bは負電荷なので,いずれも点 の答③ ばね定数の 質量 0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,AOとBOの距離もRで等しい。 がって,AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ EA, EBは 等しく,点電荷による電場の公式より,E=EQとなる。 点電荷による電場を 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 R2 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。 ジ E=kQ 電気量 Qの点電荷から距離離れて いる点の電場の強さ 22 : クーロンの法則の比例定数 電場の向きは Q0 のとき電荷から 遠ざかる向き, Q <0 のとき電荷に近づ く向き。 一様な電場から +Q 受ける静電気力+Q A リング A 回転をはじめる方向 R EA EB B 一様な電場 B -Q 一様な電場から 受ける静電気力 2 の答 ① 3の答③ 変化を圧力と体積の関係を表すグラ A.Bの向き(?)

なぜ途中で振り子の糸の長さを変えても、写真のように糸の長さを変える前と同じ高さまで戻ってきますか

A 支点 B点で糸の長さが 変わる。 C A点と 同じ 高さ

単振動のエネルギーの問題でどうして赤丸のように表せるのでしょうか？

7 向きに始 (12 ESS 示して として 21 れる。 つるす F=mg-k(x+xx =-kx する。 長さL〔m] の単振り子の周期 T[s] は, 単振り子 振れが小さいとき, 重力の接線方向の成分を復元力と T=2π1 L (8) g 2 単振動のエネルギー 0復元力による位置エネルギー 質量mの物体が復元力Kx, 角 張力 振動数の単振動をするとき,復元力による位置エネルギーは, 振動の中心 重 1/2=1/12max ...⑨ ... ものをつけ になる 度 V 速度の ②単振動のエネルギー 振動数 f, 振幅Aの単振動をする質量mの物体の単振動の ギーEは,単振動のエネルギー) = (運動エネルギー) + (復元力による位置エネル E=/12m+/12Kx=12m(Aucoswt) +12mw" (Asinot)=1/12ma'A=2mmf-A プロセス 重力加速度の大きさを9.8m/s2として、次の各問に答えよ。 1 周期 0.25s の単振動の振動数はいくらか。また,その角振動数はいくらか。 物体が,変位 x[m]と時刻t[s]との関係がx=0.5sinzt で示される単振動をす t の単振動の振幅 国語 花梨彩 用いて表せ

(2)の後半の｢遠心力が重力より勝っていればたるまない｣から、(遠心力)≧mgという式だと考えたのですが、解答では(張力)≧0となっていてそれが何故か分かりません。θ=180°において張力がある場合下向きに力が働くと思い、だとするとたるんでしまうと考えています。解説お願いします！

チェック問題 2 振り子の円運動 糸の長さ おもりの質量mの振り 子がある。 おもりに最下点で初速度 v を与えた。 標準 6分 (1) 振れの角が0のときの糸の張力T を求めよ。 (2) 糸がたるまずに1周するには vo はいくら以上必要か。 解説 (1) 《円運動の解法》 (p.191) で解く。 STEP 1 中心は点O 2 半径1, 3速さ” M m 45 は未知。 さぁ、どうやって求める? 速さときたらエネルギー。 いまは, 摩擦熱は出てな いから《力学的エネルギー 保存則》 (p.162) ですよ。 ☐ キミの言うとおりだ。 式を立てると, Vo mg 2 = mvo -m² + mg/l(1-cos 0 ) 遠心力 図 a よって、v=√vo2-2gl(1-cose) STEP 「回る人」から見て,遠心力 m を作図 STEP 3 重力を半径, 接線方向に分解しよう。 ここで糸は伸び縮みしない ね。このことから,半径方向には確実に力のつり合いが成り立つので, v² T T = mg cos0 + v² ② mT ②に①を代入すると, Vo 2 - T=m + g(3 cosa - 2)} ...... CS CamScanner でスキャン 第15章円運動 | 193

434（1）ではクーロンの法則の公式を使っているのに、435（1）ではつりあいの式をもとに計算しているのはなぜですか？？ どちらも静電気力を求める問題です

[知識] 434.電荷の保存と静電気力 同じ大きさで同じ材質の小さな導体球A, Bが、 それぞれ 2Q 4Q(Q>0)に帯電しており,距離だけはなして固定されている。 A. Bを接 触させ, しばらくしたのち, 再び距離はなして固定した。クーロンの法則の比例定数 (1) kとして、次の各問に答えよ。 接触前の導体球間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。 引力か斥力かも答えよ。 ② 接触後の導体球間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。 引力か斥力かも答えよ。 [知識] 435. 電気振り子 長さ1の2本の軽い糸を天井に固定し、 ともに正の電気量g をもつ質量mの2個の小球A,Bをつけ ると、糸は鉛直方向と0の角をなして静止した。 クーロンの 法則の比例定数をk, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) AとBの間にはたらく静電気力の大きさを,m,g, 0 を用いて表せ。 正の電気量」を, k, l,m, g, 0を用いて表せ。 100 例56 A B 例256

中3理科です ④のところです 答えは「変わらない」です どうしてなのですか？ ｃからa側かd側かで力学的エネルギーは変わりませんか？ aがｂまで落ちる位置エネルギーと ｄが例えば図2の画像の枠まで落ちたときとでは 力学的エネルギーの大きさは 変わりませんか？ よろしくお願... Read More

金属 文を読んで、次の問いに の位置で金属球を離すと,金属 下ってから水平面上を転がった。 さと時間の関係は、図のよう ただし, bの位置で,斜面と水平 につながっている。 図2 コース 2 RKんは,コースターの運動につい て考えることにした。会話文を読んで、次の問い に答えなさい。ただし、コースと球の間の摩擦力 や空気の抵抗はないものとする。 半円形のコースのaの位置で球を離して をする人に を得られる に学習した について現 例えば, 続写真を撮ると 図1 のようになった。 b 図 1 a 0 時間 b C 球がbの位置を過ぎて水平面上 がるときの運動は (ア)だね。 なら, 水平面上を動いている金 には力を受けていないね。 などは, 小さくす 10 きる。 横になった まる運動を答えなさい。 帰りがある。 金属球が受けている力 重力」, 「運動の向き」 ということ 証明しなさい。 Rさん:球は,aとほとんど同じ高さまで上 がったよ。振り子の運動みたいでね。 Kさん:球の(ア)が保存されているんだね。 先生 : それでは,途中でコースがなくなっ たらどうなるか,考えてみましょう。 の傾きを小さくして図3のよ つくり、 図1 と同じ金属球をa Rさん:すぐに真下に落ちると思うよ。 Kさん: aと同じ高さまで上がるはずだよ。 先生:コースが途中でなくなると、 図2) のようにdまでしか上がりません。 図2 a た。 また、 ま座り続 動き続け. ると大き たりして 法則を考 動作で介護 こう d このよ e を応用し b C にはたらく, 重力の斜面に平行な は,図1 と比べてどうなるか。 この速さと時間の関係を示すグラフ ■ア~エから選びなさい。 ただし, 盛りの大きさは 図2 と同じとする。 ウ I b b b 時間 0 時間 0 時間 (ア)にあてはまることばを答えなさい。 ② 図2 で,位置エネルギーが最大の位置と運 エネルギーがOJの位置は, aeのどこか。 3球がdの位置のとき, 位置エネルギーの大き aのときと比べてどのようになっているか。 ●球がdの位置のとき、力学的エネルギーの大 さはaのときと比べてどのようになっている。 99とのことから考えると、dの位置で球に いているか、それとも静止してるか。 いう。ボー 小さな力 看護の現 座っている 急に動 スを崩

（5）の仕事率をもとめる時の秒数を見つけることができません （答えは大きい1）

3-1 1 仕事の原理と仕事 右の図のA,Bのようにして, 質量 8kg A の物体を2mの高さまで引き上げまし た。質量100gの物体にはたらく重力の 運動とエネルギー かっしゃ 大きさを1Nとし, 滑車やひもの重さ, B どうかっしゃ bp.17 動滑車 8kg まさつ 摩擦などは考えないものとして,次の問 いに答えなさい。 2 m 2m (1) Aのときの仕事の大きさは何ですか。 きょり (2) Aのとき, ひもを引いた距離は何mですか。 (3) Bのときの仕事の大きさは何ですか。 (4) B のとき, ひもを引いた距離は何mですか。 しごとりつ 166 (5)同じ速さでひもを引いたとき, 仕事率が大きいのはAとBのどち らですか。 2 物体のもつエネルギー 右の図のように,天井からつるした振り子の p.22

正解は④なのですが、公式通りの⑥が答えだと思いました。この問題であの公式が使えない理由を教えて頂きたいです。

第2問 図のように、長さの軽くて伸び縮みしない糸の一端が点0に固定さ れ、糸の他端に質量mの小球Pがとりつけられている。 糸が鉛直方向と30°の角 度をなした状態で,Pはなめらかな水平面 A上を速さで等速円運動をしてい る。Pと面Aの間に摩擦はなく、重力加速度の大きさを」として、次の問い(問 1~7)の答えを,それぞれの解答群のうちから一つずつ選べ。(配点35) 30° A mv Vo 500030 JAN mg Ssin30 問1 小球Pの円運動の周期Tはいくらか。 7 1 TUD ② 2,720 3 TUO ④ 21 Vo 2πl (5) ⑤ ⑥ 2π Vo / ⑦ 2π ⑧π