なぜ赤線のことが言えるのか教えて欲しいです 保存力しか働いていないから力学的エネルギー保存則が成り立っているなと思ったのですがどうやって図示してそのことを表すのか そして なぜエネルギーの言葉の前に（落下した水の）＝（はじめの）という言葉が必要になるのかもわからないです ... 続きを読む

一法関 基本例題28 熱と仕事 ►►► 74,75 アフリカにあるビクトリア滝は落差110m, 水量は毎分1.0×10m² といわれる。重力加速度の大きさを 9.8m/s', 水の密度を1.0×10°kg/m?, 水の比熱を4.2J/(g・K) とする。 (1) 落下した水の運動エネルギーがすべて熱に変わるとしたとき, ビクトリア滝で1秒間に発生する熱量Q〔J〕 を求めよ。 (2) (1)の熱量が水温の上昇に使われたとして, その温度の上昇4T〔K〕を求めよ。 仕事) (3) この水を利用して水力発電を行うとして,得られる出力(仕事率) P 〔W〕 を求めよ。ただし,水車の効率は 50% とする。 指針mgh [J] の質量mの単位にkg を用いるので,熱量の計算にはm×10°〔g〕 として用いる。 落下した水の運動エネルギー=はじめの位置エネルギー 解答 (1) 1秒間に落下する水の質量m[kg〕は (1.0×105)×(1.0×10³) _ 108 60秒 60 m=- -kg 1秒間に発生する熱量は, 1秒間に失われる力学的エ ネルギーに等しいから 108. Q=mgh= -X9.8×110 60 = 1.79... ×10° ≒1.8×10°J Let's Try! 位 BEL 第6章 熱とエネルギー 61 どんか度 (2) Q=(m×103)×c×4Tより AT= to 3 ?? Q mgh gh 10°C mc×103 mc×103 = 0.256...≒0.26K (3) 仕事率は1秒当たりにした仕事で (1) Q に等しいか ら 50 100 =(1.79×10°) x P=Qx = 8.95×10°≒9.0×10°W 9.8×110 103×4.2 50 100 たが REME 7、物 ネル

こちらの(3)が分かりません 2枚目に解説がありますがよく分からないので説明して頂きたいです🙇

117 ばね付きの板にのせた物体の運動 図のように鉛直に 立てられた軽いばねに, 厚みの無視できる質量 2m の板を固定す る。 その板の上に質量mの小球を静かに置いたところ, ばねは 自然の長さよりdだけ縮んで静止した。 この位置を原点とし,鉛 直上向きを正としてx軸をとる。ここから,さらに ad (a>0) だ け板を押し下げ静かにはなしたところ, 板と小球は一体となって 動き始めた。重力加速度の大きさをgとし, 運動は鉛直方向のみ を考える。 XA 0 m llllllllll 2m 「このばねのばね定数を求めよ。 (2) 板と小球が一体となって動いているとき, 位置xでの加速度および小球が板から受 ける垂直抗力を求めよ。 (3) ある位置で小球が板から離れて上昇した。 小球が板から離れるためのαの条件,離 れる瞬間の位置(座標), およびそのときの小球の速さを求めよ。 (4) 小球は板から離れた後、 ある高さまで上昇しその後落下した。 小球の最高到達点の [15 横浜市大] 位置 (座標) を求めよ。

なぜ4をかけているのか教えてください

82 第6章 第6章 波 29 重要 Point 波の要素 波の要素 ●振幅A [m] 変位0の位置からの山の高さ [谷の深さ]。 ●波長[m] 隣りあう山と山[谷と谷]の間隔。 ●周期 T〔s] 媒質の各点が1回の振動に要する時間。 ●振動数f [Hz] 媒質の各点が1s間に振動する回数。 ②波の基本式 波の要素と波のグラフ v=4 = ƒ^ (s == ) T〔s] : 周期 0.50s間に 解 図から, A= A=[7 ]m, a=[1 ･波長進むから,T= 0.50s× [" 例題 53 図は,x軸上を進む正弦波の, ある時刻における位置 x [m]と変 位y [m]の関係を表すグラフ (y-x グラフ) である。 この波は 0.50s 間 |j=1 から,f= 変位 に : 11 波長進む。 この波の振幅 A[m], 波長入[m], 周期 T〔s〕,振動数 f [Hz], 波の速さv[m/s] をそれぞれ有効数字2桁で求めよ。 2.0s 0 v[m/s] 波の速さ A〔m〕 : 波長 f [Hz] : 振動数 -= 0.50Hz 【y-xグラフ】 TA 谷 ]m 山 振幅と波長がわかる =1/4から、v= V= ]=2 = 2.0s 学習日 位置x y+[m] 0.10 0 0 -0.10 y 月 0.15 正答数 T 4 振幅と周期がわかる グラフ】 20.75 0.30 0.45/0.60 x(m) /13 波は1周期の間に, 1波長進む 1 周期の間に 4 波長進む 0.60m = 0.30m/s 2.0s 答 振幅 0.10m, 波長: 0.60m 周期: 2.0s, 振動数 : 0.50 Hz, 波の速さ : 0.30m/s [m][c] を求めよ。 174 波の [m]と グラフ の位置 t(s) □(1) □(2) □(3) 175 に -

(2 )なぜ自然長になった時、Aの速さもBと同じvになるのですか

うな関係式か (c) 小物体が斜面を下って静止するま その理由を説明せよ。 (d) Wi をm, vを用いて表せ。 また, x1 を v, g, μ'を用いて表せ。 [17 奈良女子大改] 小球A 小球B 123. 力学的エネルギーの保存 なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m〕 の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m[kg] の小球Bが置かれている。 水平面は,なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか らZ[m〕 だけ押し縮めた後,静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。重力加速度の大きさをg 〔m/s'〕 とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さv[m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x 〔m〕 を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん 〔m〕 を求めよ。 [17 東京農大 改〕 119 [ヒント] 122. (2) 動摩擦力が重力の斜面に平行な方向の成分より大きければ減速する。 123.(3X4)Bが離れてからは,A,Bそれぞれ別々に力学的エネルギー保存則の式を立てる。 m m m m m m m m m m m 立てられた軽い る。 その板の上 自然の長さ 直上向きを正 け板を押し下 動き始めた。 を考える。 (1) このばね (2) 板と小現 ける垂直 (3) ある位 れる瞬 (4) 小球は 位置 ( ヒント

解説も載せています なぜ垂直抗力を考えなくて良いのですか？

第6章 仕事と力学的 応用問題 119. 力学的エネルギーの保存 ばね定数k [N/m〕 の軽いつる 巻きばねの一端を固定し、他端に質量m[kg]のおもりをつるして, おもりを下から手で持った台で, ばねが自然の長さになるように支 える。重力加速度の大きさをg〔m/s'] とする。 (1) 台をゆっくりおろしていくとき, x 〔m〕 だけ下がった位置で台 がおもりを支える力の大きさ F〔N〕 を求めよ。 (2) おもりが台から離れるときのばねの伸びx1 〔m〕 を求めよ。 つりあい (3) はじめの状態で台を急に取り去った場合、 最下点でのばねの伸びx2 〔m〕 を求めよ。 (4) おもりの最下点について, x1 と x2 の差が生じた理由を述べよ。 ▶123 lllllllllll 01 -自然の長さ lllllllllll

この問題なんですけど.『小球Bが床に衝突する直前』 という言い回しを使ってるから、 Bはすでに床についてしまっている状態として考えてもいいのですか? もしそうでないならまだ位置エネルギーは失われてないので式が違ってくると思うのですが… 誰か教えてください🙏🥺

リード C 第6章●仕事と力学的エネルギー 57 基本例題 27 力学的エネルギーの保存 115,116,117 定滑車に糸をかけ,両端に質量mおよび(M(M>m)の小球 A, B を取りつけた。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を静かにはなす とBは下降を始めた。重力加速度の大きさをgとし,床を高さの基 B 準とする。 く (8L (1) Bが床に衝突する直前のA, Bの速さをひとする。このとき, A, Bがもつ力学的土ネルギーはそれぞれいくらか。 (2) Bが床に衝突する直前の A, Bの速さひはいくらか。 指針 A, Bには,重力(保存力)のほかに糸の張力 (保存力以外の力)もはたらくが, 張力が A, Bにする仕事は,正,負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 解答(1) Bが衝突する直前の力学的エネルギ ーはそれぞれ A:0+0=0 B:0+Mgh=Mgh A, Bをあわせて考えると,全体の力学的 エネルギーは保存されるので A:m+mgh -Mu°+0: -Mv? 0+ Mgh -mv+mgh)+→ Mu° B: 2(M-m)gh (2)最初(Bをはなした直後)のカ学的 エネルギーはそれぞれ よって ひ=, M+m

例題18の(1)、「人工衛星の速さv」の答えは√gRでも大丈夫なんでしょうか？どなたか教えてくださると助かります。

リードC 第6章。万有引力 53 基本例題 18 人工衛星の運動 *94,95 地球の表面すれすれの円軌道を,一定の速さで運動する人 工衛星がある。地球の質量をM, 地球の半径を R, 万有引力 定数をGとする。 (1)人工衛星の速さゅと周期Tを求めよ。 (2)地表からの高さがRの円軌道の場合,人工衛星の速さと 周期は(1)の何倍になるか。 R CR mim2 指針 (1) 万有引力「F=G" 」が向心力となり、人工衛星は半径Rの等速円運動をする。 解答 (1) 人工衛星の質量をmとする。運動 を2Rに置きかえると /2 GM V 2R 1 進さがー-ー。 方程式「m-=F」より ア 2 2 、Mm G- R? GM リ= VR /2 よって 倍 2 m R 2元R -=2πR, ひ R 2R 周期T'=2r-2R GM -=D2/2T 周期T= GM (2) 地表からの高さがRのとき,円軌道 の半径は2Rである。(1)の結果のR よって 2/2倍

この問題の(2)についてです (1)の力学的エネルギーを使ってA=Bではなぜダメなのですか？

第6章* 仕事と力学的エネルギー 関 ーーで 黄に質量おぉ 』 を取りつけた。4A は水平な床に接し, Bi は床か れて糸はたるみのない状態になっていっ る。 いま, を朋かに はなす とは了『際を始めた。 重力加 速度の大きさを VAN 床を高きの基 準とする。 0 Bが床に 稀突する直前の A. B の速くさをヵとする。 GOの5 ご A. B がもつ力学的エネルギーはそれそれい。 らか。 錠 Bが床に衝突する直前の 0二旧BIの 速さゥはい< らか。 Ra 6,178 硫 4 Bには, 重力(保存力)のほかにネの随 (保存力以外の力) もはたらくが, 張力がA jp にする仕事は, 正, 負で相殺す るので, 力学的エネルキー! は保存される。 劉泊 () Bが衝突する直前の力学的エネルキ : 1 A : 0+0=0 ーはそれぞれ 1 B : 0十72ヵ= 779ヵ のる 2傍の AA, .B をあわせて考えると. 全体 As 2 2の 十2zg9ん エネルギーは保存 されるの 寺 2 2 取記 ぅ 27の す0 2 の 2 最初(Bをはなした直後)の力学的 間人2207ニー)oh 0 YA

黄色で塗っているところの途中式を教えてください

ということになる。 本章では, このくぐく等加速度運動の予言法>の手順 に忠実にしたがって, 問題をどんどん解いていこう。 へEE還 1 なめらかな倖面上の往復運動 堅守ヨブ人な 3 】 ) 傾きのの斜面上の点Oから, 質量の か 小物体を, 斜面上向きに初速度 ですべ る り上がらせる。 斜面はなめらかなものと する。 (1) 運動を開始してから, 物体の達する最高点までの距離 / を求めよ。 (2) 運動を開始してから, 物体が元の点まで戻ってくるまで ェコ の時間 7を求めよ。 全便 力の書き込み 「ナデ・ コツジュー1 090で カを者き込む。 ヘー 垂直抗力をWVとする。 y の<“ 斜面上向きに加速度 ? を仮定。 図aのように, z, 9二をとり, 方向 の運動方程式を立てると, 々 : 6ニーZ79 Sin の 6と逆向きのカ よっC,。 2ニーのsin の 29Sin0$ 第6章 運動方程式の応用

この問題は、2枚目の仲でどの単元に入りますか？教えて欲しいです🙇‍♀️

有展例題4】 動く台車上の物体の運動 図のように, 傾きの角が ののなぁ らかな斜面をもっ台車があぁ る。との任面に質量 w の物体をのせ. 台車を水平右向きに一定 の大きさィの加速度で動かす。 力加速度の大きさを。とする。 ① 物体が斜面から離れることな<く斜面上をすべり降りると 台車とともに動く観測者から見た, 物体の加速度の大きさはいくらか、。 (2) 4がある値以上になると, 物体は斜面を離れてしまう。この値を求め。 9