⑵の解き方がわからないので教えていただきたいです。よろしくお願いします。

理7 【4】 振り子の動きやエネルギーについて調べるために、次の実験を行った。 (1)~(6) の問いに答えなさい。 ただし,糸の重さや空気の抵抗は無視できるものとし、糸は伸び縮みしないものとする。 [ 糸でつるした小球の運動について調べた。 ① [図1] のように,300gの小球に 糸をつけて天井からつるし, 小球を 糸がたるまないようにして点Aまで 持ち上げ静止させた。 2 [図2] のように, 小球から静か に手をはなして運動を観察したとこ ろ、小球は最下点Bを通過した後, 点Cを通過し,点Aと同じ高さの点 Dまで上がった。 [図1] 天井 小球 糸 [図2] 小球 A 天井 (3) 小球が [図2] の点Dに達した瞬間に糸を切ると, 小球はどの向き に運動するか。 小球が運動する向きとして最も適当なものを, [図3] のア〜エから1つ選び, 記号を書きなさい。 糸 (1) 点Aで手をはなした直後の小球にはたらく重力を, 力の矢印で解答欄の図に作図しなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力を1Nとし, 方眼紙の1目盛りは1Nとする。 A. (2) [2] で,点Aでの位置エネルギーは点Cでの位置エネルギーの3倍であった。 小球が点Bを通過す るときの運動エネルギーは点Cを通過するときの運動エネルギーの何倍か, 求めなさい。 ただし、小球が 点Bにあるときの位置エネルギーの大きさを0とする。 B [図3] 糸 小球 ⅡI 糸の長さや小球の質量を変えたときのエネルギーについて,次の実験を行った。 ③3 [図4] のように,小球に糸をつけ, 糸の一端をスタンドの点に結び, 振り子を作成した。 4④ 糸の長さが25cm で, 小球の 質量が100g,200gの振り子が [図4] スタンド [図5] 点〇 (5) 次の文は, わせとして (a 子の1往復 ルギーは a b C 正答 【1】 (1) (2)

なぜ19.6を20Jにするのに 9.8は10Jにしないんですか？する時としない時の差ってなんですか

p.76~77 68 重力による位置エネルギー 長さ 2.0mの軽い糸に質量 1.0kgのおもりを つけた振り子がある。 図の点Cの高さを基 準水平面としたとき, 点A~Cの位置のお もりの、重力による位置エネルギー UA [J]. Us [J], Uc[J] を求めよ。 重力加速度の大き さを9.8m/s² とする。 A 点A, B, Cの点Cからの高さは、それぞれ 振り子 2.0m,1.0m,0m であるから, 「U=mgh」 より Us = 1.0×9.8×2.0=19.6≒20J U=1.0×9.8×1.0=9.8J, Uc=1.0×9.8×0=0J i 44 第1編運動とエネルギー 2.0m 2.0m 30 60° 1.0m 12.0m

ふりこの運動で重りを高く引き上げて運動させた方が力学的エネルギーが大きくなりますか？

単振り子の周期を使うのは分かるのですが、なぜ、公式のgを、gsinθにするのかが分からないので、教えて下さい!!

103 * 傾角の滑らかな斜面上で, 糸の長さの単振り子 を振らせる。その周期はいくらか。 7/1

(2)の問題で、なぜマーカーのような式になるかわかりません💦 わかる方いらっしゃいましたら、教えて頂けたら嬉しいです🙇‍♂️

[知識 142. 振り子のエネルギー長さ0.40m の糸の先におもりをおち つけ,点Oからつるして振り子をつくった。 糸がたるまない 0.40 m ように,鉛直方向とのなす角が 60° となる位置まで引き上げ, おもりを静かにはなす。 点0の真下で0から0.20mの位置 MOKUM に釘がある。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 20(g) 60° 0.20m FA 004 60 (1) おもりが最下点に達したときの速さはいくらか。 (2) 最下点を過ぎると糸が釘に引っかかり、釘を支点として振り子が振れる。 鉛直方 向と糸とのなす角が60° となるとき, おもりの速さはいくらか。 (3) おもりが最高点に達したとき, 糸と鉛直方向とのなす角はいくらか。 SUBANO 5 RAD

(1)って2分の√3mglじゃ何がダメなんですか、、 答えはmgl(1-2分の√３)です

59. 力学的エネルギーの保存 長さlの糸に質量mのおもりをつけた振り子がある。 糸が鉛直方向と 30°をなす位置からおもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) はじめの位置において, おもりがもつ重力による位置エネルギーUを求めよ。ただし,お もりの最下点を位置エネルギーの基準とする。 (2) おもりが最下点を通過するときの速さを求めよ。 2=l=J3=xV=mghより 2X = √31 X = √² l 2/2/mgl 2 ( By 1 30%3 ·l ひ ll (S) (1) mal (1-1)(2) 2g111-豊) 例題25

何をしたらいいのかが一切分かりません、、 (1)から教えて頂けませんか😭

・終点 一応す れる。 てる B 53. 仕事 長さ0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り子がある。 図のように,糸が鉛直線と60°の角をなす位置Aからおもりを静かにはなした。重力加 速度の大きさを9.8m/s² とする。 おもりがAからBまで移動する間に,糸が引く力がお もりにする仕事 W1 [J], 重力がおもりにする仕事 W2 [J] をそれぞれ求めよ。 W₁: OJ 5.0kg 0.20m 60° 2: 4.9J 例題23

(2)がよく分かりません💦 できるだけ詳しく解説お願いしたいです…🙏🏻

応用問題 83 加速中の列車内の単振り子■ 水平でまっすぐなレール上 を一定の加速度αで進む列車がある。 列車の天井から,質量m の小物体を長さlの軽い糸でつるしたところ, 鉛直方向から0傾 いて静止した。重力加速度の大きさを」 とする。 (1) tan の値を求めよ。 (2) この物体を少し後方に引いてはなすと単振動をした。 その周期Tを,0を用いずに 表せ。 ➡81, 82

どうして(1)で遠心力を考慮していないのでしょうか？速くすればするほどmrω²/sinθ分大きくなっていくのではないのでしょうか？

基本例題12 円錐振り子 図のように、長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをyとして, 次の各問に答えよ｡ (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として、水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はUsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scost=mg mg coso S = - こ S Scost Ssine img (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw² = F から、 m (Usind) w2=mgtan0 周期T は,T= 2π W 基本問題 55,56,57 = =2π 00 (= Icoso g g l cos 0 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (Isine) w²-mg tan0=0 m m (Isin) w² Ssin0=mgtan mg 【Point 向心力は、重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく、円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 第Ⅰ章 力学

力学的エネルギー (2)の途中式を教えてください🙇

発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギーー 図のように、天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さからだけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引きOからばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。重力加湿度の大きさを」と する。 (1) このばねのばね定数はいくらか。 この 解答 (1) ばね定数をkとすると,点での力のつりあいから, 平面上に kxo-mg=0 よって, k=mg XCO FACIEEJATIO (2) 点Oを重力による位置エネルギーの基準とする。 点0 でのお もりの速さを”とすると,点Aと点0での力学的エネルギーは 等しいから, 平 HOMO (2) おもりが点0 を通過するときの速さはいくらか。たし D (3) おもりが達する最高点の, 点0からの高さはいくらか。 考え方 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。E=K+U=一定 0+ (−mga) + ¹k(x₁+a)² = 1 {mv ² + 1/2 kxo ²1 stb... h② 23 2 k =a. ①,②から1/12/ka²/12/2mu よって,v=q = a√3/1² = m Vxo 最高点の点 0 からの高さをxと になる。 000000000 9 ①.③から1/2/kd2=1/12/kx²2 よって、x=a 35, -kx2 よって, x=a 自然の長さ cxo 0000000000 F000000000 a 補足 (3) 点0 をおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき,自然の長さ の位置はx=x である。 ・ • 0<x<xの場合: ばねの伸びは x-x xx の場合: ばねの縮みはx-xo 最高点の位置x が (3) 最高点では速さは0 どちらの場合でも, 弾性力による位置エ すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから、ネルギーは 0+(-mga) + 1/12/k(x+a)^2=0+mgx+1/12k (x-x)?…. ③ 1/k(x-x₁) ² JIM OR*