物理の単振動での質問です。 問142の(2)(3)がわかりません。

0 139 センサー1) センサー42 けた旦 142 m(N/m] (2) ==2d cos 、Cm) 142 センサー 41 2d 変えて のセンサー 42 2d 3Vg 1 の指針) めると、式で表すことができる。 (3) 周期の何倍になるかを考えるとよ い。また,単振動では速さが変化するので, 変位が時間に比例するわけ ではないことに注意する。 解説(1) 斜面に平行な方向の力のつり合いより. (1) 力のつり合いから求める。 (2) 振幅 A, 角振動数 を求 3 振 kx k2x N fe (1) 物体 A, Bを質量2m の1つの物体として考える。 kd - 2mg sin30° =0 86 第1部 様 C00000 )30° mg ゆえに、k= d N/m)] *2mg O 2m (2) T=2r、k,の= k より、 @=, (2)別解 振幅を2d, 2m 000 30° h 1 初期位相を-号と考えて, mg Chapler これに(1)の結果を用いると, ω =, d g V 2d 2m 10 x=2d sin t=0[s]のとき物体 A, Bは振動の最下端にあり,そのとき の変位は-2dであるので, 振幅A[m]は2dである。した 2d g t [m] 2d (1 )hd: 2 =ー2d cos, ョセンサー41 がって,x= -Acosot =ー2d cos. g t[m] V 2d センサー 44 (3) =d のとき, t= そなので、 T 2m 2 2m 2元 2d 04 3 3 3V g mg d -2d コー T=2TU 別解 初めてェ=4となるときに物体Bが物体Aから離れる から,(2)の結果より, 120° 4--2d cos, ゆえに, cosに一言 よって、に等となるから, (=等、) d=-2d cos\ 2d t= T より I-T」 2d 2元 3 2x A0s wtの接 V 2d 3V g センサ

mの値って何を表しているんですか？なぜこの答えになるのか分かりません。分かりやすく教えてください🙇‍♀️

縦波の定常波 下図のように,なめらかな水平面上に長いばねを置き, 左端を固 定して右端を振動させ, 波長 Lの縦波を発生させたところ, 定常波が観測された。 固 定端を原点とし, ばねの長さ方向にc軸をとると, 固定端からどれだけの距離のとこ ろでばねの疎密の変化は最大になるか。Lと m(M3D0, 1, 2, …)を用いて答えよ。 000000MOO OOONN00 固定端 20 0 ヒント 縦波の定常波では, 節の位置において疎密の変化が最大になる。 センサー 38し

(3)の振動の中心の求め方を教えてください。 お願いします🤲

2 重心速度と単振動 1右図のように, 質量 2m, m の小さ なおもりA, Bがばね定数kのばねで 結ばれて水平でなめらかな床の上に静止 している。 A tb B k 量賀2m m 時刻t=0 に、Aのみに初速度(右向き正)を与えた。 (1) A, B2物体全体の重心 Gの速度 ve を求めよ。 Gから見ると,A, Bはそれぞれ単振動しているように見える。その単 振動の周期 T, T, を求めよ。 ばねがはじめて最大に伸びるときの時刻3Dt」を求めよ。 (4) t=t のときのばねの最大の伸びを求めよ。 時刻t=t のときのAの床から見た速度 vaをtの関数として求めよ。

合っているか確かめて欲しいです！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

60分 【備考)「発展的な学習内容」 から出題しない。 次の文章中の空欄①~③を数式で埋めなさい。 図1のように, 水平方向右向きに工軸, 鉛直方向上向きにy軸をとる。 なめらかな曲面と水平面を持つ 台は,水平でなめらかな床面に固定されて動かないものとして, 曲面から小球を滑らせる。 重力の作用する 方向はッ方向下向きで, 重力加速度の大きさをg, 小球と床面との間の反発係数をeとする。 床面 (y%3D0) を 重力による位置エネルギーの基準として, 小球の大きさおよび経路上の摩擦や空気抵抗は無視できるものと する。 H- 固定された台 なめらかな床面 L なめらかな床面 o Le Le 図1 図2 i) エ=0, y=H。の点から, 質量 m の小球を静かに滑らせた。小球が y=DH、の水平面に到達したとき、 小球の運動エネルギー U,は, m, g, Hi, Haを用いて, Ui=( ① ) となり, このときの小球の速度び のェ成分 vizは, Uェ=( ② ) と表される。 i) エ=L、で, 小球は台から水平に投射され, エ=La で図2のように床面と衝突した。このとき, Laは、 g. H, L. ひょを用いて La=( ③ ) となる。床面に衝突する直前の小球の速度2のy成分 102y および運 動エネルギー Uzは, m, g, H,, H., vzから必要なものを用いて ひzy=( ④ ), U:=( ⑤ ) と表される。 ) 床面に衝突した直後の小球の速度が2の工成分が2z およびり成分が2y は, Vhz, Uzv, e から必要なものを 用いて, が'aェ=( ⑥ ), d'zッ=( ① ) となる。このときの小球の運動エネルギー Usは、 m, g, H、, Ha, eを用いて, Us=( ③ ) と表される。 次の文意中の空欄1はア~(T)か 15

(１)の周期Tの求め方の解説の部分でピンクマーカーを引いている所の意味が理解できないので解説して欲しいですm(_ _)m

図は、x軸の正の向きに伝わる正弦波を示している。実線は時刻 y(m)t =0S. 破線は時刻 t3D1.5s の波形を示す。ただし,この間に x=0m での媒質の変位y [m]は単調に0mから 0.2mに変化している。 この正弦波2波長入 Em]、振幅A[m)(周期T [s)波の速さ 0.2 P R/ O 6 12\x[m] [m/s)を求めよ。 (21-0s のとき,振動の速度が0m/sの媒質の位置はO~Sのうちのどこか。 (3) F0s のとき,と軸の正の向きの速度が最大の位置はO~Sのうちのどこか。 一0.2 指針(2), (3) 媒質の振動の速さは, 山や谷の位置で0,変位 y=0 の位置で最大となる。速度の向きを知るには, 少し後 の波形をかいて, y軸方向の媒質の変位の向きを調べてみる。 解答(1)図から=12m, A=0.2m 1.5秒間に波は3.0m進むので 最大となるが,y軸の正の向きの速度をもつ位置は0 とS(下図)。 距離_3.0 少し後 の波形 y t=0 =2.0m/s 1.5 リ= 時間 の波形 P 「カ=fA」より振動数子は チ3ー= Hz 2.0 12 R S X 周期は T=112 f 2.0 20.0 =6.0s

Xが9のとき、山になることはわかったのですが、 なぜ波がこの形になるのでしょうか？

N 0. yーtクラフ 図は, x軸の正の向きに速さ 10m/sで進む正弦波 の時刻t%3D0 における波形である。 x=9.0mの媒質の変位y[m] と時刻t[s] 180。 との関係を表すyーtグラフを描け。 y[m)1 y(m) 2 2 3 0 2 x[m] 0.2 0.41 t[s] a de -2 -2

問4から問６の求め方が分かりません！教えてください！！

B ばね定数 k[N/m]で十分に長くて軽いばねの下端を床に固定し、 0 上端に軽い板を付ける。ばねは鉛直方向に伸縮する。図3のように質 量m[kg]の小物体を板の上に置いたところ,自然の長さから d[m] だけ縮んで静止した。鉛直方向下向きにr軸をとり、ばねが自然の 長さのときの物体の位置をx= 0, 重力加速度の大きさを g[m/s°] とする。 小物体を乗せたばねを静止した位置からさらに2d[m] (自然の長 さから3d[m])だけ押し縮めて放すと, 小物体はばねが自然の長さ になったときに板を離れ,鉛直上方に飛び出した。 (図3) 問3 小物体が飛び出す前の位置がr[m]のとき, 小物体の加速度 a[m/s°]をr軸の正の向きにとっ た運動方程式として最も適当なものを,次の①~0のうちから一つ選べ。 10 0 ma = kx+mg の ma = - kr+mg ma = kx-mg ma= -krーmg 小物体を放してから小物体が最も速いときの位置と速さの組合せとして最も適当なものを,次の 0~6のうちから一つ選べ。 問4 11 位置 [m] 速さ [m/s] 位置 [m] 速さ [m/s] k k 0 1 -d I= の 2d、 r= d m m k 2d, k d. m の r= 2d r= m k k 6 2d4 エ=d r= 2d m m 問5 飛び出すときの小物体の速さとして最も適当なものを,次の0~⑥のうちから一つ選べ。 0 1 0a Lm/s)] 3gd [m/s] の V2gd [m/s] 2 gd [m/s] 6 2gd [m/s] 6 V3gd [m/s] 問6 小物体が飛び出した点(ばねが自然の長さになった点)から達する最高の高さとして最も適当な ものを,次の0~⑥のうちから一つ選べ。 0d Im) [u] 0 0d [m] 1 0dCm] 8 -d Cm] 6 d [m] - 38 - 000000000

問2の⑴です。 解答赤線部の(写真3枚目)、斜面に平行な成分が変わらないのはなぜでしょうか。

1) 板に衝突する直前および直後の小球の速さはいくらか。Jgh の何倍であるか, その倍数と 板と2回目の衝突をした。点P, Q間の距離をhとして,下の問い(問1~2)に答えよ。ただし。 I 水平面に対して角度の変えられる,なめらかな板の上に, 質量mの小球を,板の上方の点Pか |物理基礎 物理> (2科目:100 分) 重力加速度の大きさをgとし,反発係数は一定とする。 問1 板を水平に置いたとき,小球は板と1回目の衝突の後,高さ そ 2 -hまで上昇した。 二 して求めよ。 ]、ウ 衝突直前の速さ: ア Vgh, 衝突直後の速さ: gh エ オ 2)反発係数を求めよ。 カ 7 3BR3D0 3) 1回目の衝突から2回目の衝突までの時間は, 高さhの位置から落下させてから1回目の の38 さで交 衝突までの時間の何倍か。 キ ク V 倍H50日 る5 号 ケ る キ 問2 板を水平面に対し 30°傾けた。 58 1) 1回目の衝突直後の速度の,斜面に垂直な成分および斜面に平行な成分はいくらか。oh の何倍であるか,その倍数として求めよ。 0 サ 斜面に垂直な成分: Joh DHAT 本面四 J コ Vgh, 斜面に平行な成分: シ る 2) 1回目の衝突から2回目の衝突までの間で,小球と斜面との距離(小球から斜面に「した 垂線の長さ)が最も長くなる時間はいくらか。 1回目の衝突からの時間を S& 本 「h の倍数とし Vg て求めよ。また,その距離をhの倍数として求めよ。

物理の運動の法則での質問です。 問67(3)のような問題の時に、板の方の速度ではなく、初速度が０になる理由がわかりません。 板に対して制止をするならば、速度が０になるのではないですか？

だし,人と板の間には摩擦力がはたらくものとする。 (1) 床に対する板の加速度はいくらか。 (2) 人が板の右端まで歩くのに要する時間はいくらか。 (3) 人が板の右端に来たとき, 床に対する人の速度はいくらか。 C. 67 動く板の上での物体の運動 下図のように,なめらかな床の上に置かれた質量 Mの板の上に, 質量 mの小物体をのせる。小物体と板との間の動摩擦係数は μ'であ る。時刻t=0 において, 小物体に右向きに初速度がを与えると,板も同時に異なる速 24 必 床 度で動いた。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 小物体の加速度はいくらか。 (2) 板の加速度はいくらか。 (3) 小物体が板に対して静止する時刻を求めよ。 小物体 板 68 水中での運動 密度 po[kg/m°]の物質でできた体積V[m°]の 円柱を水に浮かベ, さらに円柱の上面におもりを置くと,円柱の上 面が水面と同じ位置になるところで円柱は静止して浮いていた。水 の密度をo(>p0) [kg/m'], 重力加速度の大きさをg [m/s°]とし, 円柱は水面に垂直であるものとする。 水面 B

この問題を（1）から（2）まで丁寧に解説していただけないでしょうか…？よろしくお願いします🙏🏻

基 弦波の横波がある。は *軸の正方向へ伝わる正 時刻t%3D0 [s]波 |形を表し, 点線はt=2.5 11 波の性質 2 y [cm) こおける波 →u 0.2 、、t=2.5 -0.2, 0.4 0 (u] x (s)における波形を表して この間に原点0の媒質は,一度だけ変位がy= -3 [cm) に 0=? この波の速さ ひ [m/s] と周期 T [s] を求めよ。 t=0[s]において, x=2.5 [m] の位置での変位はいくらか。 10 位置x=0.3 [m] における次の各時刻での媒質の変位を求めよ。 なったという。 [S] G'I=? () [S]I=? 4 [S] G=? (G) あてはま (1) 原点0の変位が一度だけ y=-3[cm] になったというこ とから, 右図の実線の波が2.5 (s)後に点線の波になったことが わかる。 2.5 [s] 間に0.5 [m] 進 んでいるので, ひ=0.5÷2.5=0.2 [m/s] 波長は入=0.4[m] であるから, t=2.5 0=? x 0.5 -0.5 Ay 0.4 Y 0.2 (S)Z= 入+ーより ニ は,変位の (2 2.5=2.4+0.1362 5, 答は点 x=2.5 [m] 付近の波の様子は右 図のようになる。x=2.5 [m] で の変位は y=-3 [cm] 2.2 2.5 xそ 2.6 2.4 最大になっ 0=7 V t=2 ニ ア y=-3 [cm] 1 y=0[cm] x *t=1.5 5(s)=D2T+1Tよりも=5[s]の変位は今周期 2 t=1