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物理 高校生

仕事とエネルギーについての問題です。 (キ)と(ク)がなんでこの答えになるのかがわかりません。計算過程と解説をどなたかお願いします。

【7】 ( 明治大) 次の文中の空欄 ( )に適する式を所定の欄に記入せよ。 また, をそれぞれの解答群から一つ選べ。 X 図のように, あらい斜面上に質量の無視できるばねがあり, その下端 Q が固定されている。このばねは 斜面に沿って伸縮できる。 ばねははじめ自然の長さであり、このときのばねの上端 P の位置を x=0とし の小物体を静かに置く。 物体と斜面の間の静止摩擦係数をμlo, 動摩擦係数をμ',重力加速度の大きさを て斜面に沿って軸をとり, 下向きを正とする。 x=0より斜面に沿って距離も上がった地点Rに質量m とする。以下では、ばねと斜面の間の摩擦を無視してよい。また物体の大きさも無視してよい。 0 x=0 ア R に最も適するもの (I) 斜面の傾斜角6が小さいとき, 物体は静止したままであった。このとき、物体にはたらく摩擦力の大き イ さは ア である。 傾斜角をある角度より大きくしたところ、物体は斜面に沿って下降した。この 場合、斜面に沿った方向に物体が受ける力は,物体がばねに接触するまでは、 たがって、物体が斜面に沿ってLだけ下降して, ばねに接触する直前の速さVはウ で与えられる。 し である。 物体は、ばねと接した後, ばねと離れることなく運動し, ばねは最大d だけ縮んだ。 do だけ縮んだと きのばねの弾性エネルギー Ek は, ばね定数をkとするとE=(a)である。 物体が斜面に沿ってx=0か らx=d まで下降する間に重力が物体にした仕事はW= であり、摩擦力がした仕事は W2=オである。 ばねの弾性エネルギーEk, 接触する直前に物体のもっていた運動エネルギー 1 m2 の間には カ という関係式が成り立つ。 (ⅡI) 次に, 斜面の傾斜角9を0より大きいままにして, 物体をばねの上端 らだけ縮めてから静かに放す。 ここで物体が静止し続ける山の条件はキ である。 d がこの条件を 満たさず,物体が斜面を上がり始める場合を考えよう。物体はそのx座標がxになるところまで上がって いき, そこで速度がゼロになった。物体がx=dからx=xへ動いたときのばねの弾性エネルギーの変化と 重力による位置エネルギーの変化の和は、摩擦力がした仕事に等しい。。 このことを利用すればx = | であることが導かれる。 ク ばねを自然の長さか に連結し,

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物理 高校生

1番(4)なんですけど、普通にAからDまでの時間とDからCまでの時間を足せばいいのかなって思ってたんですけど解答解説見たら何言ってるのかさっぱり分からないので教えて頂けませんか、、?

必解 1. 〈速度の合成> 図のように, 一定の速さで一様に流れる川に浮かぶ船の運動 を考える。船は,静止している水においては一定の速さ Us (us>v) で進み、 また, 瞬時に向きを自由に変えられる。 最初, W 船は船着場Aにいる。 Aから流れに平行に下流に向かって距離 L離れた地点をB, A から流れに垂直に距離 W離れた地点をC, Cから流れに平行に下流に離れた地点をDとする。 船の大きさは 無視できるものとする。 1) 地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, Us, vを用いて表せ。 2) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向け, 流 れに垂直に船が進むようにして,地点AとCを直線的に往復する時間 Tc を W, us, v を用 しいて表せ。 (3) L=Wのとき, Tc を TB, us, vを用いて表せ。 また,時間 Tc と TB のうち長いほうを答 えよ。 (4) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対し角度(80) だけ上流向きに向けて地点Aから船 を進めると,地点Dに直線的に到着する。 その後,地点DからCに, 流れに平行に進み、 地点Cに到着する。地点AからDを経由しCまで移動するのに要する時間を W, us, v, 0 を用いて表せ。 [21 東京都立大] C D 船 A B

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物理 高校生

192.⑴最も密な部分を聞かれているからO.DだったらDの方が2点が寄っているのでDかなと思ったのですが両方でした。「最も」なのに二つでいいんですか??お願いします!!

ようすを表している。 の変位をy軸の正の向きへ,x軸の負 の向きの変位をy軸の負の向きに移し, 20 図(b) を横波のグラフに表せ。 → 例題23 192. 縦波の表し方図は,x軸の正の向きに進む縦波の変位を, 横波のように表したも のである。 次の媒質の各点は,それぞれ図の0~Eのどれか。 (1) 最も密の部分 y↑ (2) 変位がx軸の正の向きに最大の部分 (3) 振動の速さが波の進行する向きに最大の部分 (4) 振動の速さが0の部分 例題23 ●ヒント グラフは、縦波のx軸の正の向きの変位をx軸の正の向きに移して描いている。 29. - 200AH 問題 193 197 解説 横波表示してある問題図から,もとの 波における媒質の変位を描くと, 図1のようにな る。 図2における破線は,微小時間後の波形を示 している。 A y B Of 0 y' (1) 図1から, 最も密な部分はO,Dである。 (2) 変位がx軸の正の向きに最大の部分はCで ある。 (3) 速さが最大の部分は変位が0の位置である。 図2から, 波が進む向きに速さが最大の部分は0,Dである。 (4) 速さが0の場所は,変位が最大となる位置である。 図1から,A, C, E である。 193. 波の重ねあわせ 解答 O A A O B B 合成波 指針 重ねあわせの原理を用いて, 合成波を作図する。 解説 合成波は,その変位がわかりやすい位置をもとにして描く。 合 成波の変位を把握しやすい位置は,次の①~③の部分である。 ①~③をもとに各媒質の位置 ③正と負の変位が打ち消しあう位置・・・ 合成波の変位は0 となる。 ① 一方の波の変位が0の位置…. 合成波の変位は,もう一方の波の変位 に等しい。 ② 両方の波が同じ変位の位置・・・ 合成波の変位は,一方の波の変位の2 倍となる。 A BCD E X 881 C 図 1 220 (S) E D C D (3) ●媒質の振動の速さは, 次のようになる。 ① 変位が最大の部分 ・・・速さは 0 ②変位が0の部分 ・・速さは最大 2-3000 43U FH-X-+-(C) キ SLE 2 図2 ① 3 x x

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物理 高校生

この問題の(6)がわかりません。 どうしてx=4での振動と等しいのでしょうか。 解説よろしくお願いします🙇‍♀️

3 波の性質 (3) • U y-f図問題 ある位置に注目して、 媒質の変位の時間変化を表 したグラフ。 (1=3s 4.0 での波形) 媒質の動き) t=0s t=2.0s t=3.0s t=4.0 s y (m) + OF -3.0+ y [m] 3.0- t=1.0s 0 -3.0 y (m) y (m) 1 3.0 + 0 -4.0 いまは t=3s 点Cの変位は-4.0m -3.0+ 例題 図のように正弦波がx軸上を正の向き に速さ 2.0m/sで進んでいる。 位置 y (m) 3.0 3.0+ y (m) + 4.0 -3.0 y (m) 3.0 0 -4.0 -3.0 y (m) 4 3.0 Fals O -3.0+ x = 8.0m での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 2 B C DEF 1 2 13 4 5 A 4 2.0 m/s x [m] 4 6 8 10 12 14 16 t(s) OK! 2 4 68 10 12 14 16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 x [m] x [m] 2 4 6 8. 10 12 14 16 解 上図のそれぞれについて, x=8.0m での変 位を読みとり,それらをy-t図に点で記して, 正弦曲線で結べばよい。 2 T = F = v x (m) x [m] x (m) fo 7.0 /8.0 t [s] DY q (1) x=0m (050) y (m) 1 y-t 例題の正弦波について 次の位置 での媒質の変位の時間変化をy-f図に表せ。 O (2) x=2.0m y (m) 1 0 6 8 10 12/14 16 DA RAY 4 6/8 '8 10 12 14/16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0 1.0 (3) x 4.0m y (m) ホヒ=0~4のx=0のところをみよう! y (m) 1 X.0 2.0 (4) x 6.0m O 1.0 (5) x=16.0m y (m) 4 0 月 日 2.0 3.0 0 6) x=20.0m y (m) 2.0 5.0 3.0 4.Q 4.0 5.0 3.0 1.0 2.0 3.0 / 10 6.0 7.0 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s) 6.0 7.0 A 4/0 t(s) 7.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 80 t 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t 6.0 7.0 8.0

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