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物理 高校生

(4)の答えで理屈上考えて答えは出せるのですが計算で運動方程式等を用いて計算で求める方法はありますか?教えて頂きたいです。

練習問題 117. (運動エネルギー,重力の位置エネルギー) 図1のように,一端に質量 m の小球 A,他端に質量M (M> m) の小球 B をつけた軽い糸が,天井からつるされた軽い定滑車にかけられている.A は 水平な床に接し,Bは床からんの高さに保持されて,糸はたるみのない状態 になっている.いま, B を静かに離すとBは下降をはじめ,んだけ下がって 床と衝突する.重力加速度の大きさを g として,以下の問に答えよ. (1)Bが下りはじめて床と衝突する直前までの間に、AとBの位置エネル ギーの和はいくら減少するか.m,M,g およびんを用いて表せ. (2)床に衝突する直前のBの速さを” とする. Bが下がりはじめて床と衝 突する直前までの間に, AとBの運動エネルギーの和はいくら増加する か. m, M および を用いて表せ. (3) vm, Mg およびんを用いて表せ. ついで,新たに摩擦なく回転できる軽い動滑車を用いて図2のよう にAとBをつなぎなおした. 糸がたるみのない状態で B を床からん の高さに保持し, 静かに手を離す. (4) Aが上昇し, Bが下降するための条件を求めよ. を放す (5)Bが下降するとして, B が床に衝突する直前の速さを V とする. Vをm, M, g およびんを用いて表せ. B A m ア のさ A M 図 1 m B M h 図2

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

最後の問題でどうして張力が最もおおきくなるのがBってわかるんですか?

2 cos 8-1 これよりcos-1212 すなわち、0- 62 5 (1)/2gR[m/s] (2) 3mg [N] (3) mo(1+2R) (N) (4) r R (5) 6mg [N] (2)と(3)は、おもりの速さは等しく,円運動の半径が異なる。 (4)は最高で、おもりの速さが0より大きく、かつ糸の張力が0以 上であればよい。 (5)はA~B~C間の運動で最も張力が大きい瞬間を考 える。 解説 (1) 求める速さを [m/s] とする。 AB間で力学的エネルギー 保存の法則より。 糸 62 (1) 最下点Bを薫 による位置エネルギーの 準面と考える。 (5) mgR==mv2 これより、B=√2gR [m/s] (vg<0 は不適) F=m =2mg (2) 点Bを通過する直前のおもりにはたらく遠心力 F[N] は, DB2 (2)3) センサー12 センサー 14 R- R 遠心力を考えて,鉛直方向の力のつり合いより求める張力 の大きさを T[N] とすると, TB T-mg-F=0 Fを代入して, T= mg +2mg=3mg[N] (3) 点B を通過した直後のおもりにはたらく遠心力F' 〔N〕は, UB F'=m- -= 2mg r R r 求める張力の大きさを T' [N] とすると, (2) と同様に考えて T' -mg-F' =0 F' を代入して, T=mg+2mg/L=mg (1+2R) [N] mg/(1+ VB mg (4)点Cでのおもりの速さをvc[m/s] とする。 AC間で力学的 (4) Bを重力による位置エ エネルギー保存の法則より、 ネルギーの基準面と考える。 mgR=m mvc+mgx2r これより, vc = √2g (R-2r) (vc<0 は不適) vc>0より,2g(R-2r)>0 これより< ...... ① 2 点Cでおもりにはたらく遠心力 F”〔N〕は, F = m² = 2mg (-2) R r 遠心力を考えて,鉛直方向の力のつり合いより、点Cでの 糸の張力の大きさを T” 〔N〕 とすると, T" + mg-F" = 0 第Ⅰ部 様々な運動 F" T mg P D

未解決 回答数: 1
物理 高校生

最初からわからないので途中式等お願い致します。 とても急いでいます。 図々しいですがよろしくお願いします。

9. さ 図 1 nick nd to 1230 次の波形を解答用紙に描きなさい。 ※観測される波以外も残してよいが、 解答は太くわかりやすく表示する事。 (1) 図1の瞬間に観測される波形。 (2) 図2のように、 2つのパルス波 1, 2 が矢印の向きに同じ速さで進んでいる。 1s 間に 2 目盛り進むとしたときの, 2s 後に観測される波形。 波1 → 図2 波2 10. 固定された反射板による波の反射を考える。 波の進む向き をx軸として連続する波が発生している。 右図は波が発生 してから十分時間が経過した後の時刻 t=0 における入射 波だけを示している。 入射波は正弦曲線で表され, 波の周 期を T 〔s] とする。 また, 波は, 反射板で固定端反射されるものとする。 (1) 図に示された入射波に対する反射波の波形を解答欄の図中に描け。 (2) 図の状態から時間が経過して,入射波と反射波の合成波(実際に観測される波)の変位が, どのxについても0となる最初の時刻を求めよ。 (3) 合成波 (実際に観測される波)の変位がどの x でも0となる状態は, 返される。 図の状態から数えて, 合成波の変位がどのxでも0となる ただし、 n = 1,2,3…..とする。 Ä 反射板 一定の時間間隔で繰り 回目の時刻を求めよ。 依頼と一緒 社 品番 16290

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