物理の問題です。写真の(エ)の問題で私はmgx_2=1k(x_2-L)^2/2と考えましたが、解答は写真の通りでした。私の方法では答えを出すのが困難なため3枚目の写真の通りにやるべきなのでしょうか？

183. ゴムひもによる小球の運動 次の文中の□を埋めよ。 図のように,屋根の端に質量の無視できるゴムひもで小球をつな いだ。小球を屋根の位置まで持ち上げてから,落下させたときの運 動を考える。 ゴムひもの自然の長さはL, 小球の質量はmである。 図のように鉛直方向下向きにx軸をとり, 屋根の位置を原点とする。 使用するゴムひもは, 小球の位置xが x≦L のとき, ゆるんだ状態 となり小球に力を及ぼさない。 一方,x>Lのとき, ゴムひもは伸 びて張力がはたらき, ばね定数kのばねとみなせる。小球は鉛直方向にのみ運動し,地 面への衝突はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。 小球を屋根の位置(x=0) から静かにはなして落下させた。x=L の位置での小球の 速さはアである。 小球にはたらく張力の大きさが重力の大きさと等しい瞬間の位 置を x1 とすると, x=イである。 x = x1 での小球の速さは,v=ウであ る。さらに小球は下降し,最下点に到達した後, 上昇した。 最下点の位置を x2 とすると, X2=エである。 また, 最初に x1 を小球が通過してから最下点を経て、再び xx にも どってくるまでに要した時間はオである。 [18 明治大] 175,176 JostiotutEn II Ahi/ t エ 1-412. I/1. 屋根 -0 x

物理について質問します。2枚目の写真のmg(x_1-L)の部分がモヤモヤします。x=x_1を基準に取っているためだと思いますが誰かこのモヤモヤを解消してください！

x 183. ゴムひもによる小球の運動 次の文中の を埋めよ。 図のように,屋根の端に質量の無視できるゴムひもで小球をつな いだ。小球を屋根の位置まで持ち上げてから,落下させたときの運 動を考える。ゴムひもの自然の長さはL,小球の質量は m である。 図のように鉛直方向下向きにx軸をとり, 屋根の位置を原点とする。 使用するゴムひもは,小球の位置 x が x≦L のとき, ゆるんだ状態 となり小球に力を及ぼさない。 一方,x>Lのとき, ゴムひもは伸 びて張力がはたらき,ばね定数kのばねとみなせる。 小球は鉛直方向にのみ運動し,地 面への衝突はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。 小球を屋根の位置(x=0) から静かにはなして落下させた。 x=Lの位置での小球の 速さはアである。 小球にはたらく張力の大きさが重力の大きさと等しい瞬間の位 置を x1 とすると,x1=イである。 x=x1 での小球の速さひ は, ウであ る。さらに小球は下降し,最下点に到達した後, 上昇した。 最下点の位置を x2 とすると, x2=エである。 また, 最初に x を小球が通過してから最下点を経て, 再び x にも どってくるまでに要した時間は オである。 [18 明治大〕 175,176 屋根 +0

キルヒホッフの法則の分野です。 （1）でみかけの導線で短縮されるというのがどういうことか分かりません。

200 S M R1 C₁ 40M 262. コンデンサーを含む回路図の回路で, R1, R2, R3 はそれぞれ抵抗値 200Ω, 300Ω, 100Ωの抵抗, C1, C2 は それぞれ電気容量 4.0μF, 1.0μF のコンデンサー, Eは起電 力12V の内部抵抗が無視できる電池, K1, K2 はスイッチで ある。 C1, C2 は, 初め電荷をもっていないものとする。 ○ (1) K1 だけを閉じた瞬間, R3 に流れる電流を求めよ。 0 (2) K, だけを閉じて時間が十分経過した。 Ci, C2 に蓄えられている電気量を求めよ。 Q (3) 次に,K, を閉じたまま K2 を閉じて時間が十分経過した。 C1, C2 に蓄えられている N K₁ E HH 300Ω R2 K2 12V HH 248 TOM C2 R₁ 100 電気量を求めよ。 (4) (3)において,Ci,C2 に電荷が蓄えられるまでに K2 を通って移動した電荷を求めよ。 (5) (4) において,電流はMからNへ流れたか。 またはNからMへ流れたか。 ▶257

どうしてA 地点の速さが０なんですか？

フックの法則 F = kx -kx² - -kxB² XA ばねの伸び)x 物体の運動 夢の」 ーxグラフの 弾性力による p.100 96 高点から,小球が静かに下り出 h し, なめらかな曲面に沿って進み, 高さ 1/72 [m]の点Bを通 過して、水平面上の点Cに到達する。重力加速度の大きさ をg[m/s2] として,次の各問に答えよ。 (1) 点Bにおける小球の速さvB[m/s] はいくらか。 (2) 点Cにおける小球の速さ vc 〔m/s] はいくらか。 指針 小球が曲面から受ける垂直抗力は, 移動する向き と常に垂直にはたらき, 仕事をしない。 小球は,重力だ けから仕事をされて運動し, その力学的エネルギーは保 存される。 解 小球の質量をm[kg] とし, 水平面を重力による位 置エネルギーの基準とする。 A,B,Cの各点における 運動エネルギー, 重力による位置エネルギーは,表のよ うになる。 (1) 点AとBで力学的エネルギーは保存されるので, h 22 2 403 -mx0² +mgh=12₁ -mvB²+mg x· 2 1/2mgh = 1/23mo 2 UB=√gh [m/s] mvB² レギーは保存されるので , h h A B A h 2 速さ 0 UB ・B UB 1 ・B 基準の高さ -mx02 -mvB² 運動 重力による [エネルギー [J] 位置エネルギー [J] mgh mg x Vc Vc h 2 C 高さ 0

(3)でマーカーを引いたところがなぜそうなるのか分かりません💦 どうしてT＜2Mgになるのでしょうか、、、 また、Tが２つなのになぜそれを考えなくていいのかも教えて欲しいです

752 物体の運動 図のように,質量 m, M の2つの物体 A,Bが糸で 結ばれている。 物体Aに大きさFの力を加えて鉛直上方に引き上げた。重力 加速度の大きさをgとする。 (1) A,B の加速度の大きさαをF,m, M,g を用いて表せ。 (2) 糸が引く力の大きさTをF, m, M を用いて表せ。 5 (3) 2Mg 以上の力が糸にはたらくと切れるような糸を使った場合,糸が切れ ないようにするにはFの範囲をどのようにしたらよいか。 例題15 AI T STANET B m M

Sの値ってcosθじゃなくてsinθを使った答えでも正解になりますか？

5 10 15 20 例題15慣性力 ② 図のように、水平に等加速度直線運動を する電車の中で,天井から質量 m[kg] 20 のおもりをつるした軽いひもが鉛直に対 して傾いて静止していた。このとき, ひもがおもりを引く力の大きさ S〔N〕, ⑤3 および、地上から見た電車の加速度の大 きさα[m/s²] をそれぞれ求めよ。 重力加速度の大きさを g [m/s'] とする。 =- 指針 電車内の人から見ると,電車の加速度の向きとは反対に慣性力がはたらくように見える。 解 電車内の人から見た立場で考えると, おもりには,重 カmg, ひもが引く力 慣性力の3力がはたらき, これらがつりあって静止しているように見える。 地上の人から見た電車の加速度をaとすると, =-ma である。 よって, 水平方向, 鉛直方向の力 のつりあいの式は次のようになる。 水平方向 : Ssine - ma = 0 鉛直方向 : Scos0 - mg = 0 [N] mg ②式より S = coso これを①式に代入して整理すると S sin mgsino m mcoso 別解 地上に静止 chat/01 m a= = = gtan0[m/s2] Are ている人の立場で考えると ......1 ① ② お Scos e f=-md 加速度の 向き I 1 0 mg S sin 第1編 力と運動

なぜAに左向きの糸の張力Tと、Bに右向きの糸の張力Tがはたらくのですか？

43.2物体の運動 なめらかな水平面上に質量 2.0kg, 3.0kgの物体 A,Bを置いて, 軽い糸でつなぐ。 Aを水平に 8.0N の力で引く。 (1) A,B の加速度の大きさαは何m/s2 か。 (2) AB間の糸の張力の大きさは何Nか。 B 3.0kg A 2.0kg 8.0 N

VLの式がなぜこうなるのか分かりません。 位相がずれているというのは何か他の情報から導くことは出来ないのでしょうか？

② コイルのリアクタンス 図 115のように, コイルに流れる電流I[A] と, コイルに加わ る電圧 VL[V] を I = Ito sin wt (113) VL = Vuosin (wt + $) (114) とおく。ここで,電圧の最大値 VL0 [V] と, 電流の最大値 Luo [A]の比を考える。 XL=X/10 VL=VLosin (wt+$) リアクタンスは次のように 310 第4編 図 115 (115) コイルL =Iusinwt tb コイルに加える交 流電圧 は矢印の向きを 正とし,V,は点b に対する点 a の電位を表すものとする。 XL, は, 交流に対する抵抗のはたらきを示す量であり,これをコイルの 10 オーム reactance ■己インダクタンスをL[H], 交流の周波数をf [Hz] とすると,コイルの リアクタンスという。単位は抵抗と同じく, Ωを用いる。 コイルの自 15

振幅が何故こうなるのか分かりません

66 波の式 軸の原点Oにある波源Sか 振動数f, 波長の波が左右 に出ている。 S から右に距離L だけ離れた所に壁Rがあり,波 はここで振幅を変えずに固定端 反射される。Sから出る波の0 における変位y, 時刻t に対して y = Asin 2nft と表されるものとする。 (0 ≤ x ≤ L) (2) 壁からの反射波の式y2 をx, tの関数として表せ。 (x≧L (1) Sから壁に向かう入射波の式をx,tの関数として表せ。 66 波の式 COS @= R (3) SR間で,合成波の変位は次式のように表される。 y = 2A sin (イ) (ア), (イ)を埋めよ。 また, 常に y = 0 となる位置xを整数 n = 0, 1,2…)を用いて表せ。 (4) S の左側に生じる波 (合成波) の振幅を求めよ。 また, 振幅が最大 となるときのLを入, n で表せ。 (東京理科大) 187 Level (1) ★ (2), (3) ★ (4) ★★ Point & Hint 力学では単振動の式は y=A sin wt として扱うことが多い。 2π の関係がある。 T 点0で起こることは, 3 4tの時間を隔てて位 置xでくり返される。 (1) 波が原点Oから位置 xまで伝わるのに要す る時間⊿t をまず調べる。 次に, 位置 x で時刻 tのときの変位は, 0 でのいつの時刻の変位と 等しいかを考える。 (2) (1)の結果から壁 R でのy2 の時間変化がわかる。 そこで, R から位置 xまで伝 わる時間を調べる。考え方は (1) と同じこと｡ a IB cosa FB (3) 三角関数の公式 sinα土sinβ=2sin@th COS 2 (4)まず,Sから直接に左へ向かう波の式をつくる。 を用いる。

3番の縦波を横波表示する仕方を教えてください

(東京理科大 ) 71 * 基 図は縦波を表すグラフである。 x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 表す。 波は右へ速さ 2m/s で進み, 波の先 端が自由端 P(x=5mの位置)に達した時刻をt=0s とする。 (1) この波の周期はいくらか。 (2) t=0s において, 媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲 で答えよ。 0.14y(m) - 2-10 1 2 -0.1 ta 3 4 5 x [m〕 (3) 右方向の媒質の速度を正として時刻 t = 0s において,各位置にお ける媒質の速度uの概略を、図の範囲内でグラフに描け。 (ア) (4) この波が自由端 P で反射して, 反射波の先端が点x=0mに達す る時刻を求めよ。 (イ) その時刻において, 図に示す各位置での変位をグラフに描け。 (ウ)x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0≦t≦4.5s の範囲でグ ラフに描け。 (5) P が固定端の場合について,前問(イ), (ウ)のグラフを描け。 (名古屋市大+ 信州大)