(3)のどうしてmが2mになるんじゃなくてKが2kになるのか分かりません。普通に考えて重さ2倍にならないからkが2倍ですか？？ あと、(3)のx=a/2のときのtなんですが、私の解き方のどこがダメなのか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️答えが合わないんです😭3枚目です。 よろしくお... Read More

必解 52. 2本のばねによる単振動〉 A 00000 P 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x座標の原点とする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりα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x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) 任意の時刻における物体Pの位置xおよび速度vを,等速円運動の角速度を用いて 表せ。 (2) 任意の時刻において物体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=α 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=. 1 =1aを通過するまでの時間を,km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 を用いて表せ。また,物 [香川大 改 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。

解答を見たのですが、(2)の最後の式の解き方が分からないので教えてください

基本例題 22 力学的エネルギーの保存 →104~108 解説動画 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, gで表せ。 (2)ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さをm,d,g で表せ。 eeeeeee 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて, 1 運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 mg 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よって k=- d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 0+mgd+0=1/23m+0+1/12/kd2 POINT 0000000 伸び 伸び d T -OQ eeeeeee 伸び Pkd d 速さ PO mg (1)の結果を代入して, vについて解くと mg × mgd=123m 1/12mo + 1/2xmlxde よってv=vgd ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③ 弾性力による位置エネルギー K=1/12m02 U=mgh U=1/21kx2

なんでこの問題は力学的エネルギー保存則を使うと分かるのでしょうか？？

ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね 定数50N/m の長いばねがつけてある。 水平面 BC から2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き、静かにす べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とし, 水平面BC を 高さの基準にとる。 (1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。 (2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/s か。 2.5m mox a B (3)物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき、ばねの最大の縮みxは何mか。 指針(2),(3) 重力や弾性力(ともに保存力)による運動では,力学的エネルギー(運動エネルギーKと位置エネルギー の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定 解答 (1) KA+ UA=0+2.0×9.8×2.5=49J (3)(2)と同様に,K+U=KA+UA (2) 力学的エネルギー保存則により KB+UB=KA+UA よって 1/2× 1/2×2.0×+0=49 v2=49 ゆえに = 7.0m/s 0.0m/ ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0 直線 であるから K = 0 加えると、物体の よって 0+ 1/2×50×x=49 49 7.02 x 25 5.02 ゆえに x=1.4m

この問題の(2)についてです。点Pにおいて、運動エネルギーと弾性力による位置エネルギーがありますが、弾性力による位置エネルギーは物体が運動している向きとは真反対に弾性力がはたらくので仕事の値は負となると思ったのですが、正の値として計算されています。(つまり1/2mv²+1/... Read More

基本例題 26 力学的エネルギーの保存 117~121 解説動画 質量の小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。 このときの小球の位置を点Pとする。 重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, gで表せ。 (2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さ”をm,d, gで表せ。 Olllllll

この問題の(2)がよく分かりません。自分は写真のように解いたのですが違いました。どなたか教えて欲しいです🙏

KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s 49 7.02 2 ゆえに x=1.4m x²= 25 5.02 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 104~108 解説動画 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, g で表せ。 2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ、静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さ”をm,d,g で表せ。 mmmmm Pom 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて ①運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 した。 基本 マ 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よってk=mg d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 伸び 伸び 0+mgd+0=1/23m+0+1/23kd (1)の結果を代入して, vについて解くと kd 29 PO mg mgd=1/12m+1/2xmxd よって v = √ =√gd eeeeeee 伸び 指 速さ 速 POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③弾性力による位置エネルギー K = 1/1 mv² U=mgh U=-kx2 2

物理基礎です。解説にある（2）のwって文字で表した公式はなんですか？

基本例題 24 保存力以外の力の仕事 点Aを境に左側がなめらかで右側があ らい水平面がある。 点Aより左側のなめ らかな水平面上で, ばね定数100N/m の ばねの一端を固定し,他端に質量 1.0kg -0.70m→ 00000 自然の長さ 109,110 解説動画 -/ 〔m〕 A あらい水平面 B の物体を置く。 ばねを0.70mだけ縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さ になった位置でばねから離れた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s? とする。 (1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/s か。 物体はばねから離れた後右に進み, 点Aを通過して点Bで停止した。 (2) 物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離は何mか。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エ ネルギーはU=1/12/2 -×100×0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エ ネルギーは K= 1=1 - ×1.0× v2 [J] ゆえにv=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l= -4.9 [J] 物体の力学的エネルギーの変化= W より 1/12×1.0×0-1/23×1 ×1.0×7.02=4.9 力学的エネルギー保存則より +1×100×0.70°= ゆえに1=- P2=1/2x - ×1.0×2+0 7.02 2×4.9 =5.0m

148を教えてください

/s2 とする。 (1) ばねを自然の長さから0.10m 伸ばしたとき, 物体がもつ弾性力による位置エネルギーは何Jか。 容 (2) (1) の状態からさらに0.10m伸ばしたとき, 物体がもつ弾性力による位置エネルギーは何Jか。 (1)の状態から(2)の状態にするのに必要な仕事は何Jか。 [m] に50J 思考 148. 弾性力による位置エネルギー ばね定数k [N/m] のばねを,なめら かな水平面上に置き,一端を壁に固定した。 ばねのもう一端には物体をつ けて引っ張り,ばねを自然の長さからx [m] 伸ばした。 ➡2 x(1) ばねが自然の長さにもどるまでに,ばねの弾性力が物体にする仕事は, グラフのどの部分の面積に相当するか。 斜線で示せ。 kx 自然の長さ 00000000000 力〔N〕↑ がも X(2) ばねの伸びを2x[m]にした場合,自然の長さにもどるまでに、弾性力 が物体にする仕事は(1)と比べて何倍になるか。 グラフを用いて考えよ。 kx 0 x 伸び [m〕 ➡2 m01.0 チェック □物体のもつ弾性力による位置エネルギーを計算することができる。 □弾性力による位置エネルギーをグラフから求めることができる。 い 10×90×2

分からないので解説お願いします

2.1物体の運動方程式 なめらかな水平面上で, ばね定数 25N/m のば ねの一端を固定し, 他端に質量 2.0kgの物体をつけた。 物体に力を加えて, ば ねが自然の長さから0.20m 伸びた位置まで移動させ、静かに手をはなした。 手をはなした瞬間の物体の加速度はどの向きに何m/s2 か。 Step 1 Step 2 Ste 10000000 0.20 m 自然の長さ の位置

この問題の解説をお願いします 授業中に、縮みきった伸びきったは0、という書き込みをしているのですが時間が経っているため忘れてしまいました💦これについても教えていただきたいです

よってv= = 0.16 1.0 m 16 類題 13 図のように, 水平でなめらかな床上で, ばね定数 25N/m のばねの一端を固定 し、他端に質量 1.0kgの物体をつけて 置く。物体に力を加えてばねが0.50m 伸びた位置で静かに手をはなす。 ばね 自然の長さ 0.50m • r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r が自然の長さになったときの物体の速さ” [m/s] を求めよ。 Point ×10×0 「 重力と弾性力がどちらも仕事をする場合 「ららみきった、のびきった 糸が 4速さ ⑤鉄 6 高

力学的エネルギーの保存という単元が苦手です。テストなどでもこういった図を書いてみてから解いた方がいいのでしょうか？？

ギー, 弾性力による位置エネルギーは、表のようになる。 おもりの位置 自然の長さの 位置 運動 エネルギー 重力による 位置エネルギー 弾性力による 位置エネルギー 0 mgx 0 つりあいの位置 1 (点A) 12m02 mg(x-a) -ka² 2 最下点 1 0 0 -kx2 (基準水平面) 2 (1) 自然の長さの位置と最下点の間での力学的エネルギー保存則よ