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物理 高校生

問2です。なぜ面積Sをかけているのですか?

図1 直列型 並列型 k。 ニ ●直列型 並列型 k=k+k。 サンドイッチ型 k=k,+k. 71.圧力と浮力 解答(1) か+pdg[Pa) (2) 上面: (tpdg) S[N], 鉛直下向きキ 下面:{か+p(d+h)g}S[N], 鉛直上向き (3) pShg[N] 指針 水中における圧力は, 水の重さによる圧力と大気圧の和に等し い。また,水中で物体が受ける浮力は, 物体の上面が受ける力と下面が 受ける力の差となる。 解説(1) 物体の上面が受ける水 水面 pSdg -=pdg S po+pdg 断面積S の重さによる圧力は, d [Pa]となる。求める圧力は, これに 大気圧を加えて, (2) 物体の上面は, 鉛直下向きに押 される力を受ける。その大きさは, (1)の圧力に面積をかけて, (かo+pdg)S[N] 物体の下面は,鉛直上向きに押される力を受ける。 下面は, 深さ (d+h)の位置にあり, その圧力は(1)のdをd+hに置き換えて, po+p(d+h)gである。受ける力の大きさは、 {bo+p(d+h)g}S[N] (3) 浮力は, 物体の上面と下面が受ける力の差である。(2)の結果を用 {かo+p(d+h)g}S-(o+pdg)S=pShg[N] h potpdg[Pa] 111 po+p(d+h)g いて、 72.水の浮力 解答(1) 9.8×10-N (2) 0.69N 指針(1) アルキメデスの原理から, 金属球が受ける浮力の大きさは。 押しのけた水の重さに等しい。 (2) 金属球が受ける力のつりあいの式を 立てる。 解説 (水の金

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物理 高校生

名門の森32番の(5)番で質問があるのですが、 最後の三角関数の式は(2/d√k/m cos√k/m(t-π√m/k)はどのように式変形すれば答えに書いてあるようになるのですか? 教えてください。

96 力学 ECHURE (1) Aの座標を と表されるの 32 単振動 ばね定数kの軽いばねを滑 らかな水平面上に置き, 右端 に質量mの小物体Aを付け。 左端を固定する。ばねの方向 にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置をx=0 と する。そして、質量3mの物 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後。 静かに放す。 (1) 動き始めてからしばらくの間は, AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置:の関数として表せ。 (2) AとBが離れるときのAの位置:および, 離れた後のBの速さ u を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 toはいくらか。 (4)Bを放したときを時刻=Qとして, Aの位置xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 0mmm LAS 0 AはBから」 えて、Aの道 d A: m この式は ばねが自然 性力が左向 一方,F 2。 Sto 0.2カ (2) BがA つまり ばねが縮 然長を超 なお、 の上で 自然 カた(5) t2(to)での Aの速度ムを時刻tの関数として m, k, dを用いて 一体と 時 じゃない 表せ。\まではACBO年院)(山口大+東京学芸大) Level(1)~(3) ★ (4) ★ (5) ★★ (3) 離 Base ばね振り子 (x= Point & Hint O O なる (1)作用·反作用と, xが負の値であるこ とに注意して, 運動方程式を立てる。 (2) 離れるときに注目すべき量は… ? (4) 2つの量を求める必要がある。 (5) 単振動の時間変化は sin ot や cos.ot を用いて表すことができる(位置速度。 加速度,力について)。 周期 m T= 2π\ R m 振動中心は力の 0 O つり合い位置 ※ばねの力のほかに一定の力 と が加わっても周期は不変。 た レ……… F00m-

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