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物理 高校生

力学的エネルギー保存の法則の問題です。 (1)までは分かったんですが、 (2)の法則の式を立ててから、なんで次にそうなるのかが分かりません。教えて貰いたいです!

2\m 1.01 12.0m 発展例題12≫ ばねと力学的エネルギー保存の法則 ばね定数kの軽いばねに質量の無視できる皿をのせ, 図(a)のように鉛直に立てる。 図(b)のように,質量mの 物体を手でもって皿の上にのせ、急にはなすと物体は振 動を始めた。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問 に答えよ。 (1) 物体が最下点にきたとき, 物体ははじめの高さか ら距離x 下がっていた (図 (c))。 x。 はいくらか。 指針 物体は重力と弾性力だけから仕事を され、その力学的エネルギーは保存される。 (1) 最下点での物体の速さは0である。 (2) 物体の速さが最大となるとき, 運動エネル ギーも最大となる。 そのときの位置を求める。 解説 (1) はじめの皿の位置を高さの基 準にとる。 図(b)の位置と図 (c) の位置とで,力 学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 BALL 0=-mgx+ mx02+=kx2 +1/2/kx (a) (b) (2) 物体の速さが最大となるのは,はじめの高さからいくら下がったところか。 JANU |00=(1/kxo-mg) xo 2mg k 発展例題 13 2 図のように 水平の Xo=0, 摩擦のある斜面上の運動 6. 力学的エネルギー 77 000000 発展問題 162 TOT) 000000 000000円 x=0 は解答に適さないので, xo= 新日 2 PROREK 25/mv² = -1/2 k (x-mg ) ² + m² g ² (8) k 2k vが最大値をとるときのxは, この式が最大値 をとるときの値であり, x=- tar 152mg (c) (2) 距離x下がった位置での物体の速さをvと する。図(b)の位置とこの位置とで,力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てる。 1 1 0=-mgx+1/2mv²+1kx2 ³²3 (1) mg k xo 2 th th 2 p > ■発展問題 161, 165 Ear NIK 第Ⅰ章 力学Ⅰ

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物理 高校生

4の問題でこのようにしてはいけない理由をお願いします🙇‍♀️

2 /図のように, 半径の細い円形リングが鉛直面内にある。 その頂点を A. 最下 点をBとする。 このリングに, 小さな穴の開いた質量mの小球Pを通し, リン グに沿って運動できるようにした。 リングの中心を0とし.鉛直下方から測っ たPの角度を0とする。 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えな さい。ただし,小球Pとリングの間の摩擦は無視できるものとする。 また、必 要があれば三角関数に関する次の公式および近似式を用いてよい。 なお, 角度は ラジアンを単位として表す。 sin (a + β) = sin a cos β + cos a sin B cos (a + β) = cos a cos β - sin a sin β lal < 1 のとき, sin α = α, cosa ≒ 1 A O B 図 はじめ、リングは固定されていた。 リング mg. mrw² = mg case, ing gcasOr W mrw² = [ar] W √ geaso, r 問1 リングの接線方向の小球Pの加速度をaとし, 8が増加する向きを加速 度の正の向きとする。 リングの接線方向の小球Pの運動方程式を, m,g, を,g,r, 0, のうち必要な記号を用いて表しなさい。 次に,リングを一定の角速度」 で軸AB のまわりに回転させた。 小球Pの位 置を調節したところ,ある角度=0(0<0, 1)を保った。 問5 小球Pがもつ力学的エネルギーをm,g,r, 0, のうち必要な記号を用

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物理 高校生

なぜしたの言葉が当てはまるのか1つづつ解説お願いします🙇‍♀️" (1)作用・反作用 (2)200 (3)0 (4)2 (5)70 (6)10

【6】 さんと 以下の問題についての 空欄に最も適当な語句, 数値を入れよ。 ( 18点) の会話の内容が正しくなるように, 問題 右図のように、なめらかに動く軽い定滑車に軽い綱 を通し、綱の一端に重さが200Nの台をつり下げる。 この綱 の他端を台上に乗った重さが500Nの人が引いた。 台が地面 から離れるためには、人が綱を引く力の大きさをいくらより 大きくしなければならないか。 この問題、人と台との関係が複雑よね、 作用・反作用だとか。 「人と台」 を一つのまと まった「グループ」 として扱えないのかしら。 やってみようよ。 このグループでは, 綱が人を引く力, 綱が台を引く力, 地面が台を押 す力、人にはたらく重力, 台にはたらく重力の5つの力がつり合っていることになるよ。 人が綱を引く力の大きさが200Nのときには, (1) 語句 の法則から綱が人を引く 力も200N になるし、綱が台を引く力も同じ大きさだから、地面が台を押す力は (2) 数値 Nになるわ。 そうすると,台が地面から離れるためには, 地面が台を押す力が (3) 数値 なればいいから, 人が綱を引く力の大きさは,グループ全体の重さ700N の (4) 数値 分の1より大きくしなければならないんだね。 これで解けた! でも、地面を離れた後、このグループ 「人と台」はどんな運動をするんだろう。 人が綱を引く力の大きさが一定のときには, 等加速度直線運動だわ。 簡単のために, 重力加速度を10m/s²としましょうよ。 グループ全体の質量は (5) 数値 kg よ。 この人がグループ全体の重さ 700N に等しい大きさの一定の力で綱を引き続けたとき は、その加速度は (6) 数値 m/s2 になるんだね。 グループとして扱うって 「いいね!」。 NK

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