最後の問題で力学的エネルギー保存の式が０以上としているのは何故ですか？

6 いろいろな運動 軌道 地球 する。 例題 50 地球の質量を M, 半径を R, 万有引力定数をGとする。 (1)地表すれすれに円軌道を描いて飛ぶ人工衛星の速さ(これを 第1宇宙速度という) と周期 T を求めよ。 (2)地表面における重力加速度gを用いて表せ。 (3)地表面から人工衛星を打ち出し,地球から無限遠方に到達させ たい。 打ち出す速度はv (これを第2宇宙速度という)以上でな ければならない。ひ を求めよ。 遠心力 (1)人工衛星の質量を とする。 (万有引力)=(遠心力) より GmM R2 心力 V₁ m R = m- R GM . 01= R T = 21- W = 2 (n=4) GmM R2 2лR R T= 2πR V₁ GM (2)(地表面での重力)=(遠心力) Vi mg = m- . v=gR R (3)打ち出した速さを v, 無限遠方での速さをu とおく。無限遠方での万有引力による位置エネ ルギーは0だから力学的エネルギー保存則より 万引力による位置エネルギ mo mv² +(-6)= mu² -mu20 R (打ち出した瞬間) ( 無限遠方) これを解いて≧ 2GM このとき R 万有引力による。 ココが 2GM(=√2vs) . 02= R ポイント) 位置エネルギーの VA m M ME -G(RW) [人工衛星を無限遠方に到達させるための条件] (運動エネルギー) + (万有引力による位置エネルギー) -18

解説を教えて欲しい

は自 力加速度の大きさをgとする。 +x ⑥ 図のようにばね定数k, 自然長がるのばねを床に固定して鉛直方向に置き、その上に 質量mの物体Pと質量Mの物体Qを置く。 下の物体Qはばねにつながれている。重 To P m 0 000000 d 自然長 Mつり合いの位置 A --- スタート位置 (i) つり合いの位置でのばねの縮みdを求めよ。 つり合いの位置からさらにAだけ下げて t=0で静かに放した。 (五) 位置æを通過しているときの物体PとQの運動方程式をそれぞれ書け。 P, Qの加 速度をα, PQ間に働く力をNとせよ。 () 加速度αとPQ間に働く力Nを求めよ。 (iv) この運動(単振動) の角振動数を求めよ。 (v) PQの位置と時刻の式を書け。 (vi)PがQから離れないAの条件を求めよ。

（2）教えてください！ なぜ f>μn という条件が満たされれば良いということになるのですか？

7 図のように、 粗い板を角度0だけ傾けて斜面をつくり、 その 上端の支点に結んだ軽いばねの下端に、 質量 m の物体をと りつける。はじめ、物体を支点から見て、 斜面に沿ってまっ すぐ下方の点に置き、すべり出さないように止めておく。 このとき、 ばねは自然長に保たれ、 伸び縮みはないものとし て、以下の問に答えよ。 ただし、 板と物体との間の静止擦係 支点 自然長 mgsin m. 10. μmg1050 数をμ、動摩擦係数をμ'とし、 ばね定数を k、 重力加速度の大きさをgとする。 Ving (1) 物体を放したとき、 物体は斜面に沿ってすべり出した。 到達する最下点では、ばねはどれだけ伸びて いるか。 (2) 物体が最下点に到達した後に、引き返す方向に動き出すためには、 tan はどのような値よりも大きく なければならないか。

(ウ)x=0のときとで力学的エネルギー保存則は成り立たないのですか？

(4) 物体( 190 ゴムひもによる小球の運動 屋根 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, ばね定数んのばねとみなせる。 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。 x 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 とするこ X2 また, 最初に x1 を小球が通過してから最下点を経て, 再びxi に である。 どってくるまでに要した時間は オである。 [18 明治大 ] 向に振り子け佰く 182,18

ウに入る式のだし方が分かりません、教えていただけると嬉しいです🙇🏻‍♀️💦

実験から得られた, 速度センサーが置かれた位置 Q を通過したときの台車の 運動エネルギーKと, ものさしを押し込んだ距離dの値を用いて,本とものさ しとの間の動摩擦力の大きさについて考える。このとき,台車が位置 Qを通過 した後も斜面の傾きの角度は0°ではないことや, 台車の走行に関する摩擦が関 係すると考えられるが, 問5では台車の走行に関する摩擦は無視できるものとし、 図4のように二つのパターンにモデル化して考察する。 また, ものさしは軽く、 台車とものさしの衝突のときの力学的エネルギーの減少も無視でき、ものさしが 本から受ける摩擦力はそれぞれのパターンにおいて一定であるものとする。 台車 台車 速度センサーものさし 速度センサー ものさし 本 VINTI (a) (b) 図4 H に入れる式の組合せとして最も適当 問5 次の文章中の空欄 ウ なものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 14 まず, 図4 (a) のように, 台車が位置 Qを通過した後の斜面の傾きを無視し、 位置 Qを通過した後は, 台車は水平に走行したものとみなす。 このとき、 この実験から得られる本とものさしとの間の動摩擦力の大きさをf とすると, f= ウである。

【物理基礎:力学的エネルギー】 途中式を教えてください。

例題4 〈力学的エネルギー〉 ジェットコースターが最下点(基準面)に達したときの時速が72km/h になるようにするには,最下点から高さ約何mのところからスタートさ せればよいか。 ただし, 重力加速度を9.8m/s2とし、摩擦はないものとする。 解答 20m 解説 力学的エネルギー保存の法則が成り立つものとして考えると, 2 mvi 2+mgh = 1/12mu2+mghzの式が成り立つ。初速は0.最下 点の高さを0としての高さを求めると, h] 20[m] となる。

（3） この場合の<単振動の中心>および<単振動の折り返し点>はどこになるんですか？

出題パターン 32 重心速度と単振動 B B もりを 伸ば 右図のように,質量2mmの小さ なおもりA,Bがばね定数んのばねで 結ばれて水平でなめらかな床の上に静止 A m 2m をとり している。 結局、 時刻 t = 0 に, A のみに初速度 (右向き正) を与えた。 V 太 長 (1) A. B2 物体全体の重心Gの速度vc を求めよ。 (2)Gから見ると,A,Bはそれぞれ単振動しているように見える。その単 振動の周期 TA, TB を求めよ。 (3) ばねがはじめて最大に伸びるときの時刻t=t を求めよ。 (4) t=t のときのばねの最大の伸びを求めよ。 (5)時刻 t =t のときのAの床から見た速度 D を tの関数として求めよ。 解答のポイント! ① 重心座標 xc と重心速度 UG 2物体の重心とは、2物体の重心で見たよ うに質量の逆比に内分する点にある。 m2 mi m1 図9-11 のように 質量m と m2のおもり がばね定数んのばねで結ばれているとき, 全体の重心座標 xc は, それぞれの座標 X1, X2 を質量の逆比 mm に内分した位置で,図 D X1 XG X2 図9-11 重心座標 9-11 より mzm= (Xc-x)(X2-Xc) ...m(xc-x)=m(X-Xc) Vi m1 G VG mix+m2x2 ① *** m+mz 図9-12 重心速度 0 m

(3)はなぜv1︎︎'を速度ではなく速さとして仮定するのですか？速度で仮定したら符号は必要ないと思うのですが

145 壁との斜めの衝突 図のように,水平な床からの 高さがんの地点0から小球を水平に速さで投げ出したと ころ,小球は点0から水平距離Lの地点にある鉛直な壁上の 点Pではねかえって床上の点Qに到達した。 小球と壁との間 の反発係数をe,重力加速度の大きさをgとし,壁はなめら h Vo L かであるとする。 また, 小球の初速度は壁の面に対して垂直であるとする (1) 小球を投げ出してから点Pに到達するまでの時間を求めよ。 (2) 小球を投げ出してから点Qに到達するまでの時間を求めよ。 (3) 壁から点Qまでの距離 x を求めよ。 壁 148, 15

物理基礎の電気と磁気の単元 問1問2の問の質問です！ 解き方は分かるのですが mmからmの変換で計算が複雑になっていて 何度計算しても解答が合わず、計算過程を教えていただきたいです🙇‍♀️

例し、導体の断面積S[m²]に反比例する。したが 比例定数をeとすると,次式(4)の去りにされる。 抵抗率 R[Ω] [m] R = p ²² (4) L[m] S[m²] 電気抵抗 (resistance) 抵抗率 (resistivity) 長さ (length) 断面積(cross section) は抵抗率とよばれ, 物質の種類 resistivity によって値が異なる。 このことを利用 して,様々な金属の導線が目的に応じ て利用されている。 問4 断面の直径が0.20mm, 抵抗率 が1.1×10 Ω・mのニクロム線を使 って, 10Ωの電気抵抗をもつ導線を 作る。このとき, ニクロム線は何m 必要か。 ◆発展 抵抗率の温度変化 理 表2 導体 半導体 不導体 X107

高二物理基礎、電気エネルギーです。2枚目の解説に(100-10)で⊿Kを考えていますが、なぜ➕２７３をしてないのでしょうか？

4T= mc (2.0×10²) ×4.2 = 6.0K 類題 2 容器に入れられた 10℃の水1.5kg がある。 その中に二クロム線を入れ, 100Vの電圧を加 えて 10Aの電流を流したところ, 10分後に水の温度は100℃に達した。 ニクロム線で発生した 熱の何%が水に与えられたか。 ただし, 水の比熱を4.2J/(g･K) とし, この間に水は蒸発しな いものとする。 15 O 外に 位と GE 【 144 4