物理、重要問題集の44の(4)で 解答のF=k(L-L0)=mg、つまり弾性力が重力と等しくなる理由を教えてください！

標準問題 A 必解 44. 摩擦のある回転台上の物体〉 水平面で回転できる回転台があって、 回転台水平面上の回転中心を点Oとする。 質量 m [kg] で大きさの無視できる物体Aを. 回転台上で点Oから [m]の点Pに置く。 物体と回転台の間の静止摩擦係数をμ. 重力加速度の大きさを g 〔m/s²] として,次の問い に答え (1) 回転台が回転していないとき, A にはたらいている力を図によって示せ。 (2) 回転台を角速度w [rad/s] で回転させる。 Aが点Pですべらないで回転台とともに回転 しているとき, Aにはたらいている力を, 回転台上でともに回転しながら観測するときと 回転台の外で観測するときとで, それぞれどういう力が観測されるか。 図によって示せ。 (3) 前問 (2)の状態からを徐々に上げていったら, w=w [rad/s] でAが点Pからすべりだ した。 μをlo, g, wo を使って表せ。 (4) 長さ 〔m〕 のつる巻き状のばねがあって,これにAをつるすと長さが 〔m〕 に伸びる。 ばねの一端を点0につけ, 他端にAをつけて回転台に置いた。 ばねの長さがZ] [m〕に伸び ているとき, Aが回転台上をすべらないで回転できるの大きさの範囲を答えよ。 μは1 より小さく, ばねと回転台の摩擦はないものとし, また, ばねの質量は無視できるものと する。 必解

(2)と(3)は何が違いますか？ また、(3)解説お願いします

リード C 例題 3 速度の合成 流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を, 静水上を4.0m/sの速さで進む船 で川を直角に横切りながら、対岸まで進む。このとき, 川の流れの方向をx 方向, 対岸へ向かう 方向を方向とする｡ (1) 静水上における, 船の速度x成分を求めよ。 (2) 静水上における, 船の速度のy成分を求めよ。 (3) へさきを向けるべき図の角0 の値を求めよ。 ①. Q60 「ラーナー (2) 4.0m/s 60° R 指針 川の流れの速度と船(静水上)の速度の合成速度の向きが,川の流れと垂直になる。融の信や顔画 解答(1)船が川を直角に横切るとき, 船の速度のx成 7 PR=2.0√3 3.5107,58 分と,川の流れの速度は打ち消し合っている。 よって、船の速度のx成分は -2.0m/s ゆえに, 船の速度のy成分は 3.5m/s 別解 三平方の定理より PR=√4.02-2.0²=√/12=2√3=3.5 (2) 船が川の流れに対して直角に進 むので,右図のように, 船 (静水 上)の速度と川の流れの速度の 合成速度が,川の流れと垂直に なる。 ここで, △PQR は辺の比 1:2:√3の直角三角形であ る。 ひ P2.0m/s 第1章 運動の表し方 7 8. 速度の合成 静水上を4.0m/sの速さで進むボートが, 流れの速さ 3.0m/sの川を進んでいる。 次の各場合について, 川 岸の人から見たボートの速さを求めよ。 72.6 とする。 (1) 川の上流に向かって進むとき (2) へさきを川の流れに直角に保って進むとき ◆ (3) 川の流れに対して直角に進むとき ➡8 3.0m/s 解説動画 2.0m/s (3) (2)より 0=60° 注 川を横切る船はへさきの向きとは異なる向きに進 む。 BATERIGU O [注 √3=1.732･･･ や、 √2=1414･･･ などの値は覚え ておこう。 SNOSHOO.cam011 Andors al SOR\ CON am (1) (2) (3) (1) ARAD (E) 第1章

Mcはなんでこうなるのですか？

3kN B A 4m 4kN 3m MA = 3μN x 3 m + the X MB = 2 = Mc = kd/mn MD = -3km x 3m² = 1 kr/m €25 40/1 4k~ x 4u - kr/en 4kyvx 0 = 6

gをこのように求めるのは何故ですか？

(gt) Ves a Vaki00 No 0 Vicord V=0 $ B 2 Sind t= 1: Vostnd gsino 特に着目して考える AN -fusing V=Vo + of and 0 = (Vosink) — (Jsino) t ming cost # gsing 7+7+38 1=(株)・ 3g² V. pagcoo g + Vo Vo² g 3g 3g ・下敷きを斜めに立てて(一この下指きが)この 上で朝方投射する!! 200² サ ・下敷きの 方向は(-ganoで 等加速度運動中、水平方 月の力はないので、 方向は等速直線運針 時間を求めるから、 鈴方向にあgをこのように求める イメージするこ 由

(3)ではなぜ解答のように、遠心力と重力の成分がつり合うと言えるのですか？教えて欲しいです🙇‍♀️

A o 41* 質量mの質点をつけた長さの糸 の端を点Oにとめ, 糸をぴんと張り 質点が点0と同じ高さの点Aにくる ようにした。 質点を静かに放すと, OA を含む鉛直面(紙面) 内で運動する。 細 いなめらかな棒が点Oから鉛直下方 1/2 の距離にある点P で, この鉛直面 B ✓ mg ng と垂直に交わるように固定されている。 重力加速度の大きさをg とす る。 (1) 質点が点0の鉛直下方にある点Bを通過するときの速さv を求め 0 1/2 C 00 R T. ANT₂ (2) 質点が点Bを通過する直前の糸の張力T と, 通過した直後の張力 T2 を求めよ。 (3) 質点が点Cにきたとき, 糸がゆるみ始めた。その時の速さを求 めよ。 また、PCが水平となす角を0として sin0 の値を求めよ｡大) 0 (4) その後, 質点は点Cからどれだけの高さまで上がるか。

問3で自分の答えでは何故バツなのか教えていただけないでしょうか？

円筒の上端近くで振動数 420Hz のおんさを鳴らしながら、円筒の 10%。 気柱の振動 水面の位置を徐々に下げていったところ, 上端から水面までの距離がﾑ=19.0cm のとき に初めて共鳴がおこり, 2=59.0cm のとき, 再び共鳴音を聞いた。 (1) このときの音の速さVは何m/sか。 (2) 共鳴したときの筒口の腹の位置は,筒の上端よりどれだけ上にあるか。 (3) l=59.0cm として, 振動数のより大きいおんさを筒口で鳴らすとき, 共鳴が起こる最も 420Hz に近い振動数は何Hzのものか。 (1) (2) (3) U 14639

2番がわかりません。解き方教えてください！

速 【2】 弾性力と力学的エネルギー なめらかな水 平面上で、 ばね定数 80N/m のばねの一端を壁に 固定する。 質量 0.20kgの小球を, ばねの他端に 向けて速さ 6.0m/sで運動させると, 小球はばね と一体となり, ばねを押し縮めた。 (1) 小球の速さが 6.0m/s, 3.0m/s 0m/s のと きの小球の運動エネルギーK, 弾性力による 位置エネルギーU力学的エネルギーEをそれ ぞれ求めよ。 k A B 3.6丁 0.97 o J U 0J 203 6.0m/s 3-6丁 E 3.69 3.67 3_6J (2) 小球の速さが0となったとき, ばねの縮み は何か。 【3】 な 押なの 靖 押し なし を重 の LOO (1 八 この ルギ (2 わ n (3) FF

真ん中の問題の（5） 1番下の問題の（2）と（3）解説お願いします！ 出来れば今日中がいいです。

ミ K=0 U= mgh 2 mv² きさ、 F0 12/28k 練習問題 31 力学的エネルギーの保存① 長さ5.0mの糸の先におもりを付け点 につるして振り子にした。 糸がたるまない ようにして、点Oと同じ高さの点Aから おもりを静かにはなした。 重力加速度の大 きさを9.8m/s' とし, √2= 1.4 とする。 A h=5.01 -5.0m -000000円 A 0 74 2.5m117600 また、空気抵抗や糸の質量は考えないものとする。 (1) おもりが最下点に達したときの速さを求めよ。 (2) 最下点を通過後, 反対側に鉛直から60°の点Bを通過するときの速さを求 めよ。 100000 自然長: L 10000000 解し ooooooo 82 力学的エネルギーの保存 ② 滑らかな水平面上に質量mのおもりを 置いた。 このおもりに, ばね定数k, 自 然長Lのばねの一端を取り付け、他端 を固定した。次に、ばねが自然長からa ( 0 <a <L) だけ伸びる位置までおもり を移動させ,静かにはなした。 (1) はなした直後の弾性力による位置エ ネルギーを求めよ。 V=1/2k. (2) 自然長からの伸びがxのとき, おも りの速さを求めよ。 (3) 自然長になったときのおもりの速さ を求めよ。 次に,おもりの質量を2倍にして,同じ実験を行う。 mia (4) 自然長になったとき, おもりの速さは (3) のときの何倍になるか。 (5) 自然長になったときのおもりの速さを (3) と同じにするために必要なばねのば ね定数を求めよ。 (1) 小物体をはなした直後の, ばねの弾性エネルギーを求めよ。 (2) 小物体がばねから離れた直後の速さを求めよ。 (3) 最高点の面 AB からの高さを求めよ。 学習した日 5.0m m (3 a m 83 力学的エネルギーの保存 ③ 滑らかな水平面AB と,斜面 BC が続い B ている。 Aにばね 定数10N/m のば ねの一端を固定し, 他端に質量 0.10kgの小物体を置いて, ばねを0.20m だけ押し縮め, 静かには なす。 小物体は弾性力によって加速された後, ばねが自然長に達した瞬間にばね から離れて水平面AB上を運動し,さらに斜面 BC を上昇した。 水平面AB 及 び斜面BCは滑らかにつながっているものとし、重力加速度の大きさを 9.8m/s²とする。 (2) - k-2,5m m アップ 500 [] (1) (2) (3 (3) J S ⠀ 10 No. 1 : 60 : 80 100

N＝0なのはなんでですか？N＝0だと離れてしまっている

POWE 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。台車の質量をm、重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする。 ∠COB が0となる点Bで, レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 (2) 台車が点Cを通過するための, 出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて, 点Bでの速さを求め, 台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点CでN≧0であれ ば、台車は点Cを通過できる。 すなわち,高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし, 水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh= -mv²+mgr (1+cose) ... ① 地上から見ると,点Bにおいて台車が受ける力 は,重力,垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso IN B mg mg cose 運動方程式は, 02 m r N= OO A img cos0+N... ② 式 ① ② から”を消去し, Nを求めると, mg (2h-2r-3r cos0) r 0= 発展問題 212, 213,214 0 mg r A (2) 点Cでの垂直抗力Nは, (1) のN00 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点Cで N = 0 になるときの値である。 (1) の結 果から, (2ho-5r) Q Poin 《Point h=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は, 力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。 B 5 =r

物理の電磁気に関する問題です 出典:大阪大学（理系）2019 2枚目の写真にある問4について、解説では極板Dを移動しても電気量は変わらないため電荷の保存則を用いていますが、 ①「電気量が変わらないのはスイッチ1を切ったから」と言う解釈で良いのでしょうか？ ②解説にある等... 続きを読む

22 2019年度 物理 〔2〕 以下のような,二種類の回路で起こる現象について考えよう。 お I.図1に示すように, 3枚の平行極板 A, B, D が置かれている。極板Aと極 板Bの位置は固定されており,極板Dは摩擦なく, 平行を保ったまま極板に NATURE 垂直な方向に動く。極板D は, スイッチ S を介して電圧 V の直流電源,ス イッチ S2 を介して自己インダクタンス L のコイルとつながっている。 3100 最初に極板 D は極板 A-Bの中間に置かれており,極板D-Aと極板D-Bの 間隔はともにdで極板間は真空になっている。このとき極板 D-A,極板 D-B からなるコンデンサーの静電容量は両方ともにCであった。スイッチ SL とスイッチ S2 はともに開いていて,どの極板にも電荷は蓄積していないもの とする。極板 D の変位をx(x <d), 最初の位置をx=0とし、極板Bか ら極板Aへの向きをxの正の向きとする。極板の面積Sは十分広く, 極板 きとする。他の面積は十万 16 の厚みはd に比べて十分薄いものとする。 極板の端の影響は無視できる。ま た導線及びコイルの抵抗は十分小さく, 無視できるとする。 61923 idid: *** Č6 +6 Aとせよ。 33817343 AJAN B D L X 4 #5820 ASHXU 05-0400 (3₂/Stot 図 1 FV (1) 02 (>) m ようこ出店 narosa # (3)