こちらの(2)の問題についてです。答えは以下の通りなのですが、3枚目の解説で、なぜ点Poで運動エネルギーが生じるのか分かりません。教えていただきたいです。

7 傾きの角のなめらか な斜面上に, ばね定数kのば ねの上端を固定した。 図のよ うに、ばねの他端に質量m この物体を取りつけたところ, COM ばねが自然の長さから x だけ伸びて、物体は点Poで静止し た。ただし, ばねの質量は無視でき, 重力加速度の大きさを g とする。 CHACON 30 (1) ばねの伸びとして正しいものを、次の①~ ⑥ うちから1つ選べ。 ① mg ksin 0 ① mg sino k m a+Ramg cose ARC 470x2 m 305 mg kcos 0 4-p(x-29 k (2)次に、物体を点 Poから斜面にそって距離 xだけ上方 へ引き上げて静かに手をはなすと, 物体は下方にすべり始 めた物体が再び点 Poに達したときの物体の速さはいく 水 11 x ② 出らか。 正しいものを、次の①~⑥のうちから1つ選べ。 √ Thx xo .8 +379 $280 (x-x) k musino x 4 Forsidoro [⑥ Po k √ THE m mg k mg k xsin O -tan [ kNEN BORN k √ m 149 (xo-xsin 0)

ケとコを教えてください。 答えはそれぞれ⑲と⑲です。

(3) 次に図2のように, 帯電していない XとY で間隔 dの平行 板コンデンサーを作り, 電池を接続してコンデンサーを充電す る。 電池を外した後で, X を Y から遠ざけるとZは開く。 こ れを実験 A とする。 (a) Aと同様の実験を, 帯電していない誘電体をコンデンサー の間に入れて行うとする。 電池を外した後で, Xと誘電体を Yから遠ざけると, 実験Aと比べてZの開きはケと考 えられる｡ 2 図2 -X Y (b) Aと同様の実験を,厚さ の帯電していない金属板をコンデンサーの間に入れ d 2 d 2 て行うとする。電池を外した後で, X と厚さ の金属板をYから遠ざけると, 実 験A と比べてZの開きはコと考えられる。

(2)bを教えてください！ 答えは⑪です！

105, 福岡大 図1のように,絶縁体の棒をつけた金属板 X と, 箔検電器があ る。箔検電器の金属板を Y, 箔をZ とする。 次の文中の 内 に入れるのに適当なものを、 解答群の中から1つ選べ。 また, (4) に答えよ。 (1) はじめ検電器は帯電しておらず, Zは閉じている。 (a) X を正に帯電させて Y に近づけると, Zはアの図の ようになる。 その理由はイである。 (b) X をYに近づけたまま, Y を指で触れると,Zはウ THE Z 図1 -X -Y の図のようになる。その理由はエである。 (c) Y から指を離した後に X を Y から遠ざけると, Zはオ の図のようになる。 (2) 次に検電器を正に帯電させて, Z を開かせておく。 (a) 帯電していない X を, Y の真上から XとYが平行になるようにして, 十分に 近づける。このときZはカの図のようになる。 (b) その後, X を指で触れて接地した。 このときの X,Y, Z の電位を,それぞれ Vx, Vy, Vz とすると, その大小関係はキ となる。

リードa15ページの問題です！ 14番bでは力を分解せずに解いているのに対し15番の(1)では力を分解した同方向のモーメントで解いていて、分解せずにそのまま1/2L×W-T cos30＝0で答えが出てこないのは何故ですか？

リード C 0,1 198N /第2章 剛体にはたらく力のつりあい 15 1964 基本問題 13. 棒のつりあい 長さ20cmで質量 1.0kg の一様 な棒ABの両端におもりをつるし, A から 7.0cmの点 Pにばね定数が980N/m のばねの一端をつけた。 ばね の他端を天井に固定して静かに離すと, ばねは10cm伸 び棒は水平につりあった。 A, B につるしたおもり km の質量 ma, me [kg] を求めよ。重力加速度の大きさをg=9.8m/s²とする。 a&№. (a) '///////// 60° A A 14. 棒のつりあい●長さ 0.60m, 重さ 60N の一様な棒 AB を,A端につけた糸でつる し力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) Fは水平 (b) カFは鉛直上向き (c) 棒 AB BL は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F [N] の大きさを求めよ。 F 7.0cm (b) . A なすように立てかける。棒のA端から 1/31 GON ↓F 980 N/m 15. 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり,A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは, Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により, 図に示す状態で支えられている。ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 0.10m B (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分,鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ryとする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題3 16. 壁に立てかけた棒のつりあい 長さ 1[m]の軽い棒 AB を, 水平であらい床と鉛直でなめらかな壁の間に,水平から 60°の角度を (c) '///////////// 45° l離れた点に重さ W 〔N〕 の A IC 13 130° 60° B 例題3 M60B 例題 3 60° PE, COBY B Na おもりをつるしたところ,棒は静止した。 (1)棒にはたらく鉛直方向および水平方向の力のつりあいの式と,点 Bのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てよ。 棒が壁か ら受ける垂直抗力の大きさを NA 〔N〕, 床から受ける垂直抗力の大きさをNB〔N〕 , 摩 例題 4,24

この問題の解説をお願いしますm(._.)m

があり,その上に質量Mの直方体の物体Bを 物体Aに大きさFの水平な力を加え続けたところ, 物体 A,Bは一体となって働きた た。物体AとBとの間の静止摩擦係数をμとし,重力加速度の大きさはgとする。 (1) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 (2) 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 (3)次に,物体Aに加える水平な力を大きくしたところ, その大きさが値Fをこえる。 物体Bは物体Aの上ですべった。 F はいくらか。 [17 近畿大改] 78,79 Vo 物体Bは 滑車の 89 動く板の上での物体の運動 右の図のように, 小物体 m 質量mの小物体が質量Mの大きな板の上にのっている。 板 小物体と板との間の動摩擦係数をμとし, 板と床との 間の摩擦を無視する。 時刻 t=0 において, 小物体に右向きの初速度 vo を与えると, 板 も同時に動き始めた。 右向きを正の向きとし, 重力加速度の大きさをg とする。 (2) 板の加速度Aを求めよ。 (1) 小物体の加速度 α を求めよ。 (3) 小物体が板に対して静止するまでの時間 t, その間に小物体が板に対してすべる距 離l を求めよ。 ➡80, 81, 82 M る。 (1) 物 B, (2) (1 物 (8) 92 m 数 ね E

類題の(1)(2)が分かりません。　よろしくお願いします。

例題2 電流が磁界から受ける力のつり合い 右の図のように,鉛直上向きに一様な磁束密度の 磁界がかけられている。 その磁界中に,質量 m, 長 さの金属棒を軽い導線で水平につるし, 図の矢印 の向きに強さIの電流を流したところ, 導線は鉛直 方向から角0だけ傾いてつり合った。 重力加速度の 大きさをgとして、 磁束密度の大きさBを求めよ。 指針 金属棒にはたらく力のつり合いを考える。 解 導線が金属棒を引く力をTとすると, 金属棒には,重力 mg, T, 電流が磁界から受ける力 IBI がはたらいている。 金属棒にはたらく力のつり合いより, 水平方向: IBl-Tsin0=0 ...... ① 鉛直方向: T cose-mg=0......② Tsino IBU Tcose mg ① ② より tan0= 9 ME よって, B= mgtand IU 4 B T B 0 (1) - 0 I IBU mg 類題 例題2 において、 磁界の向きが、次の(1), (2)の場合, 金属棒をつるしてい 2 る導線が鉛直線となす角0は図の0の向きを正として,どのようになるか。 (1) 鉛直下向きの場合 (2) 電流と同じ向きの場合 W (2) 0° 15 20 石 3

(2）ついてです。 なぜここではルートの中にV0ではなくV0^が入っているんでしょうか？確かに、2乗すれば√をつける前の値に戻りますが、他の問題、例えばkx ^/mの場合などは、Xが二乗されているため、√k/m xとなっています。

水平な地面の端に高さんの鉛直な壁があり、その 上から質量mの小球を水平方向に初速で投げ出 した。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 小球が地面に到達する直前の速さを”として 投げ出した瞬間と地面に到達する直前との間に成 りたつ力学的エネルギー保存の式を書け。 ただ し、 地面を重力による位置エネルギーの基準水平 面とする。 13mo Ⓒmigh 2 //mofmgh = 1/2mt 83 V (2) 地面に到達する直前の小球の速さは,vo,g,hを用いて,どのように表される っぴo2gh V = √ Vo+ Digh (m/s) + V₁+2gh don't 図のように、 小物体を軽いばねに押しつけ, ばねを自然の長さからxだけ縮めた後,

(4)(5)が分かりません。 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

図に示す点A,B,Cは, 点Oを中心とする半径 [m]の円周上にあり, |_∠AOB=∠BOC=60° である。 強さE[V/m]の一様な電場を, 半径 OA に垂直な向き円 の面に平行に与える。重力加速度の大きさをg[m/s2] とする。 est~ 3+ (DSX DATA ON JOMBO 358 .5+ [m] ***H [m]x C B 60° 0 60° A E (0)5 do [站学大飴命立 (0.0)Q (1) この電場の中で,正電荷q [C] を帯電させた質量の無視できる小球 X を, 円周にそって 点Aから点Bまで, 外力を加えてゆっくりと移動させる。このとき, 外力が小球Xに 8位 する仕事 W1 [J] を求めよ。 (0 (2) 点Aにおける電位を0Vとすると、点Bにおける電位VB [V] を求めよ。 OFFRO (3) 次に (1) の小球X を 経路B→O→A にそって, 点Bから点までゆっくりと移動さ 魚 せる。このとき、電場が電荷にする仕事を,B→0間で W2 [J], O→A間でW3 [J] とし, 3 BO→A間の全区間で W23 [J] とする。 W2, W's, W23 をそれぞれ求めよ。 (4) つづいて、負電荷-9 [C] を帯電させた小球 Yを長さの絶縁のよい糸に取り付けて, 糸の他端を点0に固定する。 この状態で, 小球Yを点Cで静かにはなしたところ、円 16周にそって CA間を往復した。このことから,」を求めよ。ただし、小球Yの質量を エンジ[kg]とする。 華 135 >CHƆAATBÁCIA A MBOOÀ ČIά*** (5) (4) の小球Yの運動において,点Bを通過する瞬間の速さ [m/s] を求めよ。 来 ASS

(2)の問題です。 赤線の2πx/16とはどういうことでしょうか？ 自分で調べた結果、 y=Asin2πx／λ というものが出てきましたが、よくわかりません。 y=Asinωtならわかるのですが、、、 ご教授よろしくお願いします。

解説 (1) 図か 波が生じている。 周期 T = 0.40s, 波長 = 2.0m²である。 波の速さをv[m/s] として, 発展例題30 正弦波の式 物理 図のような正弦波が, x=0を波源として, x 軸の正の向きに進行している。 実線の波形から 最初に破線の波形になるまでの時間は, 0.10s であった。 実線の状態を時刻 t=0s とする。 (1) 波の伝わる速さ, 周期, 振動数を求めよ。 (2) t=0sにおける波形を式で示せ。 (3) x=0mの媒質の変位y 〔m〕 , 時刻 t[s] を用いて表せ。 指針 正弦波の波形や, 単振動をする媒質 の変位は,いずれも sin を用いた式で表される。 それぞれの式は、波の波長や周期振動のようす をもとにして考えることができる。 「解説」 (1) 波は 0.10s間に2.0m進んで 2.0 おり,速さは, 0.10 図から, 波長 入=16mなので, 周期Tは, T=1_16 V 20 振動数fは, = 0.80s f: V= = 1 T 1 0.80 =20m/s 1.3Hz LIEKS (2) 図の波形において, 1波長分 (入=16m) はな れた位置どうしでは位相が2ヶ異なり、 t=0の とき,x=0の媒質の変位はy=0 なので,位置 0 -0.20 -= 1.25 2 1 10 -1 -2 y〔m〕 I 2 1/ Y 10 進む向き I 1 エ mo8-04 (1) 発展問題 356 1 20 5 TCX 8 *[m〕 PE TXC x での位相 (sinの角度部分)は,2- x 十 2x 1/6 = 480 と表される。また, x=0から x>0 に向かって まず波の山ができており, 波の振幅が2.0m な ので,求める波形の式は, y=2.0sin- WITH TH (3) 媒質の振動では1周期 (T= 0.80s) 経過する と位相が2ヶ進み, x=0の媒質の変位は,図か ら,t=0のときにy=0 なので、 時刻におけ 0.80 る位相 (sin の角度部分) は, 2- = 2.5t と 表される。また,x=0の媒質は,t=0から微 小時間後に負の向きに動くので、求める変位y TEST y=-2.0sin2.5mt の式は, 139

(4)(5)が分かりません。 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

図に示す点A,B,Cは, 点0 を中心とする半径 [m]の円周上にあり、 ∠AOB=∠BOC=60° である。強さE[Vm]の一様な電場を, 半径 OA に垂直な向き,円 の面に平行に与える。重力加速度の大きさを g [m/s'] とする。 人吉店 ON JOSE HOR 124.03 C B 60° 0 60° A E (0.0)0 (1) この電場の中で,正電荷[C]を帯電させた質量の無視できる小球 X を, 円周にそって 点Aから点Bまで、外力を加えてゆっくりと移動させる。このとき、外力が小球Xに する仕事 [J]] を求めよ。 日 [] (2) 点Aにおける電位を0Vとすると, 点 B における電位 VB [V] を求めよ。 (3) 次に, (1) の小球X を 経路 B→O→Aにそって、点Bから点までゆっくりと移動さ せる。このとき, 電場が電荷にする仕事を, B→O間でW2 [J, OA間で W3 [Jとし, 3 DAY BO→A間の全区間で W23 [J] とする。 W2, W3, W23 をそれぞれ求めよ (4) つづいて、 負電荷 -9 [C] を帯電させた小球Y , 長さの絶縁のよい糸に取り付けて、 糸の他端を点0に固定する。 この状態で, 小球 Yを点Cで静かにはなしたところ、円 国にそっ CA 間を往復した。 このことから, qを求めよ。 ただし、小球Y の質量を m[kg] とする。 > 海道壮 (5) (4) の小球Yの運動において,点Bを通過する瞬間の速さ B[m/s] を求めよ。 2000 特製 -