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Chemistry Senior High

(4)でa=-Aw^2sinwtと、-w^2xがあるとおもうのですが、どっちにも当てはめられるのに、-w^2xじゃないと、だめですか

110章 力学Ⅱ 基本例題 30 単振動の式 図のように,質量 1.0kgの物体が,原点Oを中心と して,x軸上で振幅5.0mの単振動をしている。 x=3.0mの点Pにあるとき、物体は12Nの力を受け -0.50 0 ているとする。 指針 単振動の基本式を用いて計算する。 (1) 運動方程式F=mw'xから角振動数ωを 求め, T=2π/ωから周期を計算する。 (2)(3) x=Asinwt を用いて sinwt を求め, coswt を計算し, 速さを示す式v=Awcoswt から算出する。 また、振動の中心では速さが最 大になる。 おける速度、加 4) (5) a-ω'xを用いる。 加速度の大きさが 最大となるのは,振動の両端である。 解説 (1) 運動方程式F=-mw'xに, 点Pでの値を代入すると, -12=-1.0ײ×3.0 w=4.0 w=2.0rad/s 周期は, 2π T= W ○ 変位 x を表す式 x = Asinwt から, 3.0 = 5.0 sinwt xx (1) 単振動の角振動数と周期を求めよ。 (2) 物体が点Pにあるとき,その速さはいくらか。公ずつぼつが① (3) 振動の中心を通過するとき,物体の速さはいくらか (4) 物体がx=-0.50mの点Qにあるとき, 加速度はいくらか。 I 20 (5) 物体の加速度の大きさの最大値はいくらか。 本例題31 2π 2.0 == 3.14 sinwt 3 5 JESC 3.1s 基本問題 217,218,219 ばね振り子 Q 12N V=Awcasit にもっていく 3.0cm Goog 4 sin'wt+cos'wt=1から, coswt=± 点Pでの速さは, v=|Awcoswt|= 5.0×2.0× <=8 -=8.0m/s 5 (3) 振動の中心では,物体の速さが最大になる v=Aw=5.0×2.0=10m/s (4) 加速度と変位の関係式 α=-ω'x を用い a=-2.02×(-0.50)=2.0m/s2 と、 5 右向きに 2.0r (5) 振動の両端で加速度の大きさが最大とな a=Aw²=5.0×(2.0)²=20m/s2 Q Point 単振動の特徴 単振動において,振動の中心では, 速さが 加速度および復元力の大きさが0となる。 振動の両端では,速さが0. 加速度および 力の大きさが最大となる。

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Mathematics Senior High

(イ)の解説の赤線部分 正負が入れ替わるから第三項以上のところも関係あるんじゃないかと、、、

重要 例題 6 n桁の数の決定と二項定理 (1) 次の数の下位5桁を求めよ。 (ア) 101100 (イ) 99100 (2) 2951 を 900で割ったときの余りを求めよ。 解答 指針 (1) これらをまともに計算することは手計算ではほとんど不可能であり,また,それ を要求されてもいない。そこで、次のように二項定理を利用すると,必要とされ る下位5桁を求めることができる。 (1)(ア) 101100=(1+100)'=(1+102) 100 101100=(1+100)10=(1+102)100 これを二項定理により展開し,各項に含ま (ア) れる 10 (nは自然数)に着目して,下位5桁に関係のある範囲を調べる。 (イ) 991%=(−1+100)100=(-1+102) 200 として,(1) と同様に考える。 (2)(割られる数)=(割る数)×(商)+(余り) であるから,2951を900で割ったと きの商を M, 余りをrとすると,等式 2951 = 900M+r (Mは整数, 0≦r<900) が成 り立つ。295=(30-1) 51 であるから,二項定理を利用して, (30-1)を900M+r の形に変形すればよい。 =1+100C1×102 +100C2×10+10°×N (Nは自然数 この計算結果の下位5桁は,第3項,第4項を除いて も変わらない。 よって,下位5桁は 10001 (イ) 99100= (−1+100)100= (−1+102) 100 =1-100C ×102 +100C2 ×10+10°×M 00000 =1-10000+49500000 +10°×M PAS =49490001+10°×M (Mは自然数) この計算結果の下位5桁は, 第2項を除いても変わら ない。 よって,下位5桁は 90001 [類 お茶の水大] 基本1 (2) 2951(30-1)51 301-110¹×N (N, n lÉZ n≧5) の項は下位5桁 計算では影響がない。 (展開式の第4項以下を とめて表した。 展開式の第4項以下 とめた。 なお, 99100 100 桁を超える非常に きい自然数である。 900=302 =3051-51C」×3050+51C49×302+51C50×30-1(-1)は =302/3049 が奇数のとき 2048 ...... 6149) +51×30-1 個数のとき

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