(3)の最高点を求める問題で、小球が高さhの点にいる時にストッパーによる非保存力が働いていると思うのですが、なぜ系全体の力学的エネルギー保存が使えるのですか？

53 17 保存則 17 保存則 曲面AB と突起Wからなる質量 Mの台が水平な床上にあり, 台の左 側は床に固定されたストッパーSに 接している。Bの近くは水平面とな っていて、そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量 m(m<M)の小 球を静かに放した。小球は曲面を滑り降りて突起Wに弾性衝突し, 台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。 台や床の摩擦はな く、重力加速度をgとする。 A 小球 m W 台 M S B 床 X す) 000突起Wと衝突する直前の小球の速さはいくらか。 00の 小球がWと衝突した直後の, 小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3) 小球が曲面を上り, 最高点に達したときの台の速さはいくらか。 また、最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に,ストッパーSをはずして, 台が静止した状態で, 小球を A点 度 ば 置 で静かに放す。 (4) Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 0OO Wとの衝突後,小球が達する最高点の高さはいくらか。 (東京電機大+日本大) Level (1) ★★ (2) ★ (3) ★ (4), (5) ★★ Point & Hint 2 弾性衝突は運動エネルギーが保存される衝突だが, 反発係数 e=1 で扱いた い。 13 最高点に達したとき、小球は台に対して一瞬止まる。水平方向には外力がない ので、ある保存則が成り立つ。後半はもう一つの保存則を用いる。 ただし、 物体 系に対して適用する。 4) 2つの保存則の成立。 5(3)と同様に考えるのが正攻法だが, . もっとスッキリと解ける。 x

イについて3枚目のように考えたんですが、どこが間違ってますか？

]はすでに で与えられたものと同じものを表す。 次の文章を読んで, 口に適した式をそれぞれ記入せよ。なお、 単振動と保存則 80 第1章 カ学 例題 25 次の文章を読んで、 カ 長さ1の質量の無視できるゴムひもの両端 に,2つの小球AおよびBがついている。小 球AおよびBの直径は無視できるほど十分 小さく,質量はいずれも mとし、重力加速度 をgとする。また,このゴムひもは,引き伸ば された状態ではフックの法則に基づく復元力 が働くが,細くてやわらかいために,たるん だ状態では小球の運動を妨げないものとする。 図のように,天井の0点に小球Bを固定 時きりッか ( し,小球A を静かにつるしたとき,ゴムひもは 7/12 だけ伸びた。この ゴムひもが自然長1からェだけ引き伸ばされたとき,ゴムひもには(12 天井 位 0点 小球B 考え の基 ち消し 21 解 126小球A kを と 床 別 日 1/E mg|1)xの復元力が働く。 (1) 小球Aを小球Bと同じ位置Oまで持ち上げ, 小球Bを固定した まま小球Aのみをそのまま自由落下させた。このとき, 落下する小 球Aが到達する最下端の位置は, 天井からイだけ下方となる。 小球Aはイコの位置から, ゴムひもの復元力 運動をはじめる。その上昇運動において,小球 Aは天井から1の位 置を速さハコで通過するが, その瞬間に、天井のO点で固定して いた小球Bを静かに解放した。その件 ロ]によって上昇 |の位置で缶み

良問の風71（1）について質問なのですが、 解説のように単純に求められるのはなぜですか？　 自由端反射して合成などはしなくて良いのでしょうか？

京理科大) 71* 図は縦波を表すグラフである。 軸は媒質のつり合いの位置を, y軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を t0s 0.14y [m) x -2-10 1 2 345 x ン。 表す。 波は右へ速さ2m/s で進み, 波の先 過が自由端P(ax =5mの位置)に達した時刻をt=0sとする。 -0.14 (1) この波の周期はいくらか。 *=0。 おいて 出 r

答えは「ウ」です。 ①と④が×なのは分かります。 その他が、なんで○なのか×なのかが分かりません。

2 右の図のように, 床の上に置かれた物体を右 からも左からも同じ大きさの力で引いている。 F F F。 F。 の~6の記述で正しいものにはO, 誤っている ものには×をつけるとどうなるか,下のア~エ から選びなさい。ただし, F, と F{, F, と F%. F,と F;と F,はそれぞれ同一直線上ではたら くが、図が重なってしまうので, 少しずらしてかいてある。 0 物体にはたらいている力は, F,, F\, F., F, F。, Fg, F,である。 2 F, とつり合う力はF'である。 3 F,の反作用がF。である。 の F,と F;が打ち消し合っている。 ⑤ 作用と反作用は別の物体にはたらいている力なので, 打ち消し合わない。 F。 FY (東京学芸大附属高改) 3 (4 3 ア O…O, ②…○, ③…O, ④…O, ⑤…○ ィ O…O, ②)…×, ③…O, ④…×, ⑤…○ ウ O…×, ②…×, ③…×, ④…×, ⑤…( ェ 0…×, 2…×, ③…x, ④…x, ⑤…x

この問題がわかりません教えてください！

東京 R O ブェノスアイレス 図1地球貫通エレベータ 図1のように地球に東京から地球の中心を通り、アルゼンチンのブエノスアイレス (1400km 程ずれますが)までトンネルを掘り、直通のエレベータを作ろう。 このトンネ ルの中は真空とし、再辺で動かそうと思う。地球の密度pは均一であるものとする。摩擦 もない。地球(質風、Me) とエレベータ (質量、 m) の間の力は、万有引力の法則が成り立 ち、地球の半径を R、 万有引力定数をGとすると地表では、 , Mcm F=-G- R =-mg, という万有引力が働く。 ここでgは重力加速度である。しかしながら地球の内部に入って 行くと、ニュートンのシェル定理によって中心からエレベータの位置までの質量のみがカ を及ぼし、それより外側に位置する分の質量からの寄与は相殺される。以下の問いに答 えよ。 1. 半径zまでの質量を M(z)とする時、 その深さでの寄与する万有引力F(x) を記せ。 2. 地球が球体であるとした時に、 地球の質量 Mc と、 半径rまでの質量M(x) を、 半 径Rと密度pを用いてそれぞれ表わせ。 3. ここまでの結果と、 (1) 式を用いて、 F(x)の表記から、 McとGを消去し、 カ F(z) を」とRとむを用いた表式に直せ。 4. エレベータの運動方程式を書き下せ。 5. 運動方程式を解け。 但し、t=0で、 r=R、 "=0であるとする。 6. 東京からブエノスアイレスまでの所要時間を求めよ。 7. 地球の半径をR=637x10°m、 重力加速度、g=9.80m/s° とし、 所要時間の値を 分単位で求めよ。

（2）でなぜ接線方向に働く力が0なら"つりあっている"と言えるのですか？

実戦演習9 報 図のように,半径がR の円形の針金に質量 m の小さな物体が通 してある。針金上の A点には, 直径 PA に沿った方向に, この針金 を回転させるための腕がついている。円形針金を下にし, 腕を鉛直 方向にとって,これを回転軸として角速度oで針金を回転させる。 針金と小物体との間には摩擦はないものとし, 重力加速度をgとし て,次の各問いに答えよ。 (1) 円形針金の中心Oと点Qを結ぶ直線 OQ が鉛直線 OPとなす 角を0とすると,点Qにある小物体に働く遠心力, 針金からの抗 力および重力の合力の針金の接線方向成分はいくらか。 (2) P点とA点以外につりあい点が存在するために ωが満たさなければならない条件を求め 腕 A 0 0 m 1 P よ。 (3) P点のつりあいが安定であるための条件を求めよ。 ここにつりあいが安定とは, 物体がつりあい点からわずかにずれたときに力がつりあい点に 戻す向きに働き, 物体がつりあい点のまわりで振動する場合をいう.そうでない場合を, つ りあいが不安定という。 (4) P点のつりあいが安定のとき, 小物体を P点から少しずらして離したところ,小物体は点 Pを中心として小さな振幅で針金に対して単振動をした.このときの周期はいくらか.この 場合,0が微小角度のときの近似式 sin 0=0, cos 0=1 を使って求めよ. [東京電機大学) 問題を解くために coocooorcos

(1)について質問です。極板間の電位差0ってことがなぜ電気を蓄えてないコンデンサーが導線として置換することが出来るんですか？

京御生人) 103 起電力がVで内部抵抗の無視できる電池 の電位は0である。はじめSは開いており, 抵抗値R の抵抗 R, およびスイッチSを接続 電気容量がCの平行板コンデンサーC. A E C R GT コンデンサーに電荷は蓄えられていない。 la) まずSを閉じ,Cを充電する。 Sを閉じた瞬間に抵抗Rを流れる 電流は (1 である。 (b) Sを閉じてから十分に時間がたったとき, Cに蓄えられている静電 エネルギーは(2) は(3) (c) 次に(b)の状態からSを開いた。最初Cの極板間隔は4であったが, 極板を平行に保ったままゆっくりと2dに広げた。 このときA点の である。またこの充電の過程で電池がした仕事 であり, 抵抗Rで発生したジュール熱は (4)である。 電位は (5)である。また極板を広げるのに必要な仕事は(6) であり, 極板間に働く静電気力の大きさ(一定と考えてよい)は (7) (近畿大+防衛大) と表される。 の9

この2番を教えてください

オしは秒速円 mか,たたし,東京°博多間の距離を1 東西方向に鉄道線路と平行して道路があり,電車と自動車がともに東向きに等 速で並んで走っている。自動車に乗っている人が電車に追い抜かれてから, その 電車が4.0秒後に 20m先を走るのを確認した.自動車のメーターは54km/h を 示していた。電車の速さは何km/h と考えられるか。 孤南が ^ 印を中 発して 50 秒間は一宗の加速度0.8m/s° で速さが増加し、そ

良問の風の問題で、写真II枚目のように考えたのですが　 出てきたNの正負を考えると、自分の仮定した状況は自然長より伸びている状態なのでl>lゼロであるがそれを考えてNを見てみるとNが負になってしまいます。 力が負なんておかしいですよね。 解説お願いします🤲

AB 43 物体AとBがあり, 質量はそれぞ れmと3m である。なめらかで水平 な床の上で,一端を壁にとめた軽いば ねの他端にAをつなぎ, 離れないよ うにする。次に, BをAに接触させ て,ばねを自然長。より x。 だけ押し 縮め,静かに手を離した。ばね定数を k とする。 (1) 手を離したあと,はじめAとBとはいっしょに運動する。 (ア) oo W0000 Xo lo X Xo Xo t2T 3 T 2 T T! 2 Xo ー Xo ばねの長さが1のときの,運動方程式を A, Bそれぞれについて 記せ。ただし,加速度をaとし,AがBを押す力を N とする。 (イ) N を1,lo, k を用いて表し,BがAから離れるときの1を求め よ。 (2) Aから離れたあとのBの速さvはいくらか。 (3) Bが離れたあと,ばねの最大の長さ はいくらか。 (4)自然長からのばねの伸びをxとし,xの変化を時間tについてグラ フに描け(ただし,図中のTはT=2π\m/kであり,t=0のとき x= -xoである)。 (東京学芸大+ 名古屋大) 第\20m2m

有効数字の問題です。有効数字の途中計算はn＋1桁まで求めて最終的に四捨五入してn桁にすると習いました。そこで③の問題はどーゆー風に計算を進めていけばいいですか？

?有 Vo 6.0m/s a= -5.0m/s2 m/s で右向きに進み始めた物体が、等加速度直線運動をして 2.0 秒後に左向きに速さ となった。次の各問いに答えよ。 ①物体の加速度の大きさと向きを答えよ。 4.0m/s 6.0m/s そ ー7 X 左向きに 5.0m/s? 6.0-(-4.01 2.0 0 -2,0 1O -2.0 る。 物体の速さが0m/s になるのは、物体が進み始治めてから何秒後か。 0- 6.0+5.0 5.0t= - 6.0 t= - 6.0-5.0 5 m/s? t= - 1.2 A.1.2秒後 3 物体の速さが0m/s になるまでに進む距離を求めよ。 6:0×1.2+ 1 X-5、0×1,4 2 か有京柳字の途中計算ビ-すいば