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Physics Senior High

(5)の単振動、最大の速さについての質問です!解説は理解出来てますが、2枚目にあるように単振動の位置エネルギーで表せないのはなぜですか?

114 力学 38 単振動 水平面内において一定の角速度ので 回転している円板がある。 円板上には, 半径方向にみぞが掘られており、その中 にばね定数k,自然長のばねが置かれ ている。 ばねの一端は中心0に固定され, 他端には質量Mの小球Pがつけられてい る。 Pはみぞの中を滑らかに動け, 0 か つ らPまでの距離rを用いておもりの位置を表す。 いま、円板上で静止 している観測者Aには, Por=ro の点に静止して見えた。 真上から見た図 Level (1), (2)★ (3)~(5)★ Point & Hint W (1) ro をlk, M, ω を用いて表せ。 (2) こうなるために必要な角速度に対する条件を表せ。 次に,Pをみぞに沿って外側に動かし, 点0 からの距離 n の点で静 かにPを放したところ, P はみぞの中で運動を始めた。 (3) Pが位置にあるときAが見る加速度をaとすると, A が書くべ き運動方程式はどのようになるか。 みぞ方向外向きを正とする。 (4) Pの位置を,rの代わりに ro から測ってx=r-ro を用いて表 すと, 運動方程式の右辺の力はLx の形になる。 Lをk, M, ω を 用いて表せ。 (5) Pを放してからばねの長さが最小となるまでの時間, ばねの長さ の最小値,およびAが見るPの最大の速さをk, M, w, ro, n, のう ち必要なものを用いて表せ。 (北海道大) Aにとっては遠心力が現れている。 (2) (1) の答えの形から自然に条件が決まってくる。 (5) (4) の結果からPの運動が確定する。 P the p LECTURE (1) 遠心力と弾性力のつり合いより Mrow²=k(ro-l ... (2)>0より kl Yo= k-Mw² k-Mw² > 0 k w√ M 回転が速過ぎると(ωが大き過ぎると),弾 性力より遠心力がまさり つり合う位置がな くなってしまう。 (3) ばねの伸びは -l と表せるから Ma=Mrw²-k(r-1) (4) 上式に r = ro+x を代入すると ( 38 単振動 •mmmm 自然長 遠心力がかかるから, | ばねは伸びているはず。 ①を用いた 115 遠心力 Mをmと書いてい ないだろうか? 物体上から見たとき 向心 外から見たとき ▷じゃ Ma = M(ro+x)w² − k(ro+x-1) ) =Mxw²2-kx =-(k-Mω²)x ......2 ∴. L=k-Mo² (2)で求めた条件よりLは正の定数であり,②はPがx=0(力のつり合 い位置)を中心として単振動をすることを示している。 (5) ②から単振動の周期Tは M 最大の速さは、 公式 Vmax = Aw より [ro を代入する) より速い Queeeeeeeeeeee- 0 Yo T=2nvk-M²2 2π√ とする誤りが多い。ばね振り子の周期 k が不変となるのは、ばねの力のほかに一定の力 がかかる場合のことである。 遠心力は半径と ともに変わる力である。 ばねの長さが最小となるのは, 内側の端の位置にくるときだから、端か ら端までの時間は半周期。よって, M T= √k-M₁² 振幅Aは上図より, A = n-ro よって, ばねの長さの最小値は ro-A=2ro-n # A 中心 k-Mos² A² = (n-1)√² M

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Chemistry Senior High

セミナー化学基礎の問題について質問です!! 写真の89の⑵の計算の解説を見たんですが、どうやって計算しているかさっぱり分かりません。 どなたか教えてください🙇‍♀️

発展問題 思考 88. 同位体と原子量 各原子の相対質量は、その質量数に等しいものとして,次の各問い に答えよ。 (1) 天然の銅は, Cu と Cu の同位体が,ある一定の比率で混じり合っている。銅の 原子量を63.5として、 各同位体の天然存在比 [%] を有効数字2桁で求めよ。 (2) 天然の同位体比の原子で構成された, 硝酸銀 AgNO3 水溶液と臭化ナトリウム NaBr 水溶液がある。 これらを混合し, 臭化銀 AgBr を沈殿させた。 沈殿した臭化銀 NaBr の 「質量」分布 「質量」存在比 [%]] の「質量」分布を表にならって示せ。 ただし, Na には同位体 がなく 23 Naのみが存在し, Br と Ag の各同位体の天然存在 比は, それぞれ 7Br: "1Br=50:50, 107 Ag: 109Ag=50:50 とす る。また, イオン結晶の「質量」とは, その組成式を構成する 各原子の相対質量の和とする。 思考 論述 89. 同位体と天然存在比次の各問いに答えよ。 102 思考 アボガドロ定数■ モル質量M[g/mol] の物質 X を [g] はかり取り, 有機溶媒に溶かして体積を V[mL] した。 この溶液v [mL] を静かに水面に滴下し, 溶 蒸発させたところ、 図に示すように 棒状のス 104 DH8 02001 50 (09 東京大改) 50 (1) 12C原子1個の質量は何gか。 有効数字2桁で求めよ。 (2) 水素の同位体 1H,2H, 3H の, 炭素12 (12C)を基準としたときの相対質量はそれぞれ 1.00785, 2.014102, 3.010440である。このうち 3Hは放射性同位体で, 自然界にはこ の3種の水素の同位体がそれぞれ99.9885%, 0.0115%, および極微量存在する。 水素 の原子量を小数点以下3桁まで求めよ。 (3) 自然界に存在する水素分子には, 質量の異なるものが何種類存在すると考えられ るか。 説明して答えよ。 (4) 質量の異なる水素分子の中で,最も多く存在する分子と, 2番目に多く存在する分 子の数の比を有効数字2桁で求めよ。 (14 香川大改) 全体の面積S[cm²] 分子1個 の面積 /S₁(cm²) 思考 91. 金属の (1) あ がB〔 [g/m (2) あ を加 92. 気体 1894 純粋な よりも 気から (1) の CORES (2) は 93. ら1 (1) 3 4 r 94. H

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