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物理 高校生

全然解けません!教えてください。

308弦の振動とうなり [2008 名城大] 図1のように、線密度が一様な弦の一端に振動数 のおんさをつなぎ, 滑車を通じて他端におもりを付けた 装置 A がある。 おんさを振動させながら, おんさと滑車 の間の弦の長さを調整したところ, 長さがLのところで、 弦に腹の数が4つの定常波が生じた。 次の問いに答えよ。 (1) 弦を伝わる波の速さを求めよ。 (2) 弦を伝わる波の速さは、糸の張力Sと弦の線密度p を用いて, ニ れる。 装置Aにおいて, おもりを質量が4倍のものに取りかえたとき,定常波の腹の数は いくつになるか。 (3) 次に,質量が最初のおもりの5倍のものに取りかえた。 このとき, 弦に生じる波は 前間 (2) と比べてどうなるか。 次の選択肢から正しいものを選べ ①腹の数が等しい定常波が生じる。 ② 腹の数が1つ多い定常波が生じる。 AAA B ⑧腹の数が1つ少ない定常波が生じる。 ④ 定常波は生じない。 おもりを最初のものにもどし, おんさを取 り外して、 弦を壁に固定して装置Bを作った。 そのとき, 壁と滑車の間の弦の長さは変えず に, Lに保った。 その隣に、 弦の長さを変え ることができるが,他はBと同様の装置Cを 設置した(図2)。 弦から発生する音は、 すべて 基本振動の音であるものとする。 (4) 装置 B の弦をはじくと, 振動数の音が 生じた。 は, 装置 A のおんさの振動数 f の何倍か。 図2 図Ⅰ P と表さ (5) 装置Cの弦の長さがLc(Lc>L)のとき, 2つの装置 B, Cの弦を同時にはじいたと ころ、1秒間に回のうなりが生じた。 装置Cの弦をはじいたときに発生する音の振 動数fc をfとを用いて表せ。 (6) 次に、装置Cの弦の長さをαだけ短くして、 2つの装置の弦を同時にはじくと、や はり1秒間に回のうなりが生じた。 α をLとLc を用いて表せ。

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物理 高校生

(2)についてです。解説とは違い、最高点から下端に達するまでの力学的エネルギーの変化と動摩擦力の仕事に着目して2枚目のように解いたのですが、これでも合っているでしょうか?合っているとすれば私はどこで計算ミスをしているのでしょうか?教えてください。

Ao U. k をとるときの値であり, x=- k 発展例題 13 摩擦のある斜面上の運動 発展問題 161, 165 図のように、水平とのなす角が0の斜面の下端に質量mの物体を置き、斜面に沿っ て上向きに初速度 を与えた。 斜面と物体との間の動摩擦係数をμ',重力加速度の大 きを して、次の各問に答えよ。 (1) 物体が斜面を上がって最高点に達するまでに,斜 面上を移動した距離をvo,g, μ', 0 で表せ。 (2) 物体は最高点に達したのち, 斜面をすべりおりる。 下端に達したときの速さを Vo, μ', 0 で表せ。 m 0 mgl sino-12 -mvo -μ'mglcose v₁² l= 指針 物体は,運動の向きと逆向きに動摩 擦力を受けており, その仕事の分だけ力学的エネ ルギーが減少する。 最高点では速さが0となる。 解説 (1) 物体がすべり上がるときに受 ける力は,図のようになる。 動摩擦力の大きさ は、μ'mg cose であ り, 最高点に達した 2g(sin0+μ'cose) (2) 斜面の下端に達したときの力学的エネルギ mg coso 一の変化は,往復する間に動摩擦力がする仕事 に等しい。 mgsino 1 -mv². mv²=-2μ'′mglcose ときの力学的エネル キーの変化は動摩 擦力がした仕事に等 しい。 μ'mgcose ( 1 ) を代入して, v= mg sino-μ'coso sin0+μ'cose Vo

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物理 高校生

動摩擦力が仕事と反対向きに同じ力で働くのがよくわかりません。仕事の向きに動いていると言うことは、仕事の方が動摩擦力よりも大きくならないのでしょうか。

Jか。 例題 16 力がする仕事 図のように、水平面上に置かれた質量 m[kg]の物体にひもをつけ, 水平 から30°の向きに F [N] の力を加え続けて、ゆっくりとl [m] 移動させた。 この間、ひもの張力, 動摩擦力が物体にした仕事はそれぞれ何Jか。 |指針 W=Fscoseの公式を用いて計算する。 ゆっ くりと移動させているので, 物体にはたらく力はつりあ っており,動摩擦力の大きさは, 水平方向の力のつりあ いから求められる。 解説 ひもの張力がした仕事 Wi[J] は, otoma ト - (J) W=Fscose から, √3 Fl 2 W=Flcos30°= 動摩擦力の大きさをf [N] とすると, 物体にはたらく水 平方向の力のつりあいから Fcos30°-f=0 f=Fcos30°= √3F -[N] 2 ● ◆基本問題 108 109, 標準問題112 F[N] m [kg] 130 30° 7[m] mnog 動摩擦力がした仕事 W2 は , W = Fscose の公式を用い ると,動摩擦力が物体の移動する向きと逆向きにはたら くことを考慮して, √√3F W2= 2 √√3 Fl 2 xlxcos180°= - (J) F Advice 力Fがする仕事は, (水 平方向の分力)×(移動距離) からも 求められる。 水平方向の分力の大き √√3 さは,Fcos30°= -Fである。 こ の値は、直角三角形の辺の長さの比 2 を利用しても求められる。 30° √3

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物理 高校生

答えはあるんですが解き方が分かりません! 誰か簡単にでもいいので教えてください🙏

の太さと密度が一様な半径 R の円柱を,高さがの段差 と接触するように置き,円柱 に糸をつけて水平方向に大き R さT の張力で引く。図は, 円柱の重心を通る断面を示し ており,円柱の重さをWとする。 (1) 図の点 A のまわりの,重力による力のモーメントの 大きさと,張力による力のモーメントの大きさを求めよ。 (2) 張力の大きさTを徐々に大きくすると,円柱は点 A を回転軸として回転し,下の段からはなれる。はなれる 瞬間の張力の大きさTを,Wを用いて表せ。 (18点各6点) 受WR TR 1 重力: 張力: w 2 ⑤太さと密度が一様で,重さ w,長 さLの棒が,高さしの壁に床と 0 の角をなして立てかけてある。棒と 壁の間の摩擦は無視できるが,棒と 床の間には摩擦がはたらく。次の各 L 問に答えよ。 (28点/各7点) (1) 棒と床との間の静止摩擦力を F, 床からの垂直抗力を N とする。 また,壁からの垂直抗力をTとし,Tは棒に対して垂直 にはたらいている。水平方向の力のつりあいの式,鉛直 方向の力のつりあいの式をそれぞれ立てよ。 (2) 棒と床との接触点のまわりの,力のモーメントのつ りあいの式を立てよ。 (3) 棒と床との間の静止摩擦力Fを,0,Wを用いて表 せ。 水平方向: Tsin 0 -F=0 鉛直方向: Tcos 0 +N-W=0 Lcos0 2L W× -T× 2 0 3 sin 0 3sin?Ocos0 -W 3 4 mIN A Alo

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物理 高校生

答えはあるんですが解き方が分かりません! 誰か簡単にでもいいので教えてください!

の太さと密度が一様な半径 R の円柱を,高さがの段差 と接触するように置き,円柱 に糸をつけて水平方向に大き R さT の張力で引く。図は, 円柱の重心を通る断面を示し ており,円柱の重さをWとする。 (1) 図の点 A のまわりの,重力による力のモーメントの 大きさと,張力による力のモーメントの大きさを求めよ。 (2) 張力の大きさTを徐々に大きくすると,円柱は点 A を回転軸として回転し,下の段からはなれる。はなれる 瞬間の張力の大きさTを,Wを用いて表せ。 (18点各6点) 受WR TR 1 重力: 張力: w 2 ⑤太さと密度が一様で,重さ w,長 さLの棒が,高さしの壁に床と 0 の角をなして立てかけてある。棒と 壁の間の摩擦は無視できるが,棒と 床の間には摩擦がはたらく。次の各 L 問に答えよ。 (28点/各7点) (1) 棒と床との間の静止摩擦力を F, 床からの垂直抗力を N とする。 また,壁からの垂直抗力をTとし,Tは棒に対して垂直 にはたらいている。水平方向の力のつりあいの式,鉛直 方向の力のつりあいの式をそれぞれ立てよ。 (2) 棒と床との接触点のまわりの,力のモーメントのつ りあいの式を立てよ。 (3) 棒と床との間の静止摩擦力Fを,0,Wを用いて表 せ。 水平方向: Tsin 0 -F=0 鉛直方向: Tcos 0 +N-W=0 Lcos0 2L W× -T× 2 0 3 sin 0 3sin?Ocos0 -W 3 4 mIN A Alo

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