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物理 高校生

力学的エネルギー保存の法則の問題です。 (1)までは分かったんですが、 (2)の法則の式を立ててから、なんで次にそうなるのかが分かりません。教えて貰いたいです!

2\m 1.01 12.0m 発展例題12≫ ばねと力学的エネルギー保存の法則 ばね定数kの軽いばねに質量の無視できる皿をのせ, 図(a)のように鉛直に立てる。 図(b)のように,質量mの 物体を手でもって皿の上にのせ、急にはなすと物体は振 動を始めた。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問 に答えよ。 (1) 物体が最下点にきたとき, 物体ははじめの高さか ら距離x 下がっていた (図 (c))。 x。 はいくらか。 指針 物体は重力と弾性力だけから仕事を され、その力学的エネルギーは保存される。 (1) 最下点での物体の速さは0である。 (2) 物体の速さが最大となるとき, 運動エネル ギーも最大となる。 そのときの位置を求める。 解説 (1) はじめの皿の位置を高さの基 準にとる。 図(b)の位置と図 (c) の位置とで,力 学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 BALL 0=-mgx+ mx02+=kx2 +1/2/kx (a) (b) (2) 物体の速さが最大となるのは,はじめの高さからいくら下がったところか。 JANU |00=(1/kxo-mg) xo 2mg k 発展例題 13 2 図のように 水平の Xo=0, 摩擦のある斜面上の運動 6. 力学的エネルギー 77 000000 発展問題 162 TOT) 000000 000000円 x=0 は解答に適さないので, xo= 新日 2 PROREK 25/mv² = -1/2 k (x-mg ) ² + m² g ² (8) k 2k vが最大値をとるときのxは, この式が最大値 をとるときの値であり, x=- tar 152mg (c) (2) 距離x下がった位置での物体の速さをvと する。図(b)の位置とこの位置とで,力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てる。 1 1 0=-mgx+1/2mv²+1kx2 ³²3 (1) mg k xo 2 th th 2 p > ■発展問題 161, 165 Ear NIK 第Ⅰ章 力学Ⅰ

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物理 高校生

高1 物理基礎 運動とエネルギー 2章 1~7の問題の解説よろしくお願いいたします。

2 章 | 演習問題 ①① 力のつりあい (② p.46~47) 重さ(重力の大きさ) 20Nの小球に2本の 軽い 1,2をつけ, 糸の他端を天井に固定 して小球を静止させた。 1,2が鉛直方向となす角 がそれぞれ30°60° であったとき, 糸が引く力の 大きさ T, [N] と糸2が引く力の大きさ T2 [N] を求めよ。 糸 1 30 糸 2 60° ②2 2物体の運動方程式 ① p.60~61) 軽い定滑車に軽い糸をかけ, その両端に 質量 5.0kgのおもりAと,質量2.0kg の おもり B をつけて, 静かに手をはなす。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s²] を 求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T[N] を求めよ。 2物体の運動方程式 ② (p.60~61) 質量 0.20kgの物体Aをな A めらかで水平な机の面上に 置く。 物体に軽くて伸びな いひもをつけ, これを机の 端に固定した軽い滑車に通 し ひもの端に質量 0.15kgのおもりBをつるす。重 力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 物体Aの加速度の大きさa [m/s²] を求めよ。 (2) ひもが物体Aを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 4 静止卵添力 (③ p.62~63) あらい面をもつ板の上に物 かたむ 体を置き 板を傾けていく。 図のように、傾きの角が 30℃になった直後に, 物体 は静かにすべりだした。 物 体と板の面との間の静止摩擦係数を求めよ。 130° 7 B ・あらい面 5 動摩擦力 (p.63~64) 傾きの角が30℃ のあらい斜 面上を物体がすべり下りる とき, 物体に生じる加速度 a [m/s'] を求めよ。 重力加 速度の大きさを9.8m/s², 斜面と物体との間の動摩擦係数を そって下向きを正とする。 思考問題 30° 1 2√3 力 (p.67 ) 1辺が10cm(= 0.10m) の立方体の 物体を水に浮かべたところ, 物体の 体積の半分が水面下に沈んだ。 この とき, 物体が受ける浮力の大きさF [N] と, 物体の質量 m[kg] を求めよ。 水の密度を 1000kg/m² 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 [23 の選択肢] ①台車の移動距離 ③台車の加速度の大きさ 要点の確認 t₁ t₂ あらい 斜面 7 運動の法則 (p.53~56) 斜面上の台車の運動に関 する実験を行った。 静止 していた台車を,斜面に そって上向きに手で押し て, 斜面上をすべり上が らせる。 台車から手をは なしたのち, 台車は最高 点に達し, その後,斜面 を降下した。 台車に内蔵されている速度センサーによ り, 台車の運動を調べたところ, 速さと経過時間 の関係を表すグラフは図のようになった。 空欄に当て はまる適切な語句を下の選択肢から選べ。 とし、斜面に 台車が最高点に達するのは,1 と考えられる。 台車が降下するときのグラフの傾きの大きさから [ 2 がわかるので,あとは 3 を調べれば, 台車が降下するときに, 台車にはたらく合力の大き さを求めることができる。 ② 台車の速さ ④台車の質量 [ 1 の選択肢] ①時刻の瞬間 ② 時刻の瞬間 ③時刻の瞬間

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高1 物理基礎 運動とエネルギー 2章 このページすべて解説お願いしたいです。🙇‍♀️

2 章 | 演習問題 「力のつりあい (p.46~47) 重さ(重力の大きさ) 20Nの小球に2本の 軽い糸1, 2をつけ, の他端を天井に固定 して小球を静止させた。 1,2が鉛直方向となす角 がそれぞれ30°60°であったとき, 糸が引く力の 大きさ T, [N] と糸が引く力の大きさ T2 [N] を求めよ。 130° 糸 1 2 60° ②2物体の運動方程式 ① (p.60~61) 軽い定滑車に軽い糸をかけ, その両端に 質量 5.0kgのおもり A と,質量2.0kgの おもりBをつけて, 静かに手をはなす。 重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 15 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s²] を 求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 3 2物体の運動方程式 ② (p.60~61) 質量 0.20kgの物体Aをな A ■めらかで水平な机の面上に 置く。 物体に軽くて伸びな いひもをつけ, これを机の 端に固定した軽い滑車に通 し ひもの端に質量 0.15kgのおもりBをつるす。 重 力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 (1)物体Aの加速度の大きさa [m/s 2 ] を求めよ。 (2) ひもが物体 A を引く力の大きさ T [N] を求めよ。 静止摩擦力 (p.62~63) 「あらい面をもつ板の上に物 かたむ 体を置き、板を傾けていく。 図のように、傾きの角が 30°になった直後に,物体 は静かにすべりだした。 物 体と板の面との間の静止摩擦係数を求めよ。 130° M B ✓ あらい面 ⑤5 動摩擦力 (p.63~64) 傾きの角が30° のあらい斜 面上を物体がすべり下りる とき, 物体に生じる加速度 a [m/s²] を求めよ。 重力加 速度の大きさを9.8m/s², 斜面と物体との間の動摩擦係数を そって下向きを正とする。 思考問題 130° t₁ 1 2√3 6 浮力 (p.67) 1辺が10cm(=0.10m) の立方体の 物体を水に浮かべたところ, 物体の 体積の半分が水面下に沈んだ。 この とき, 物体が受ける浮力の大きさ F [N] と, 物体の質量m[kg] を求めよ。 水の密度を 1000kg/m² 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 t₂ ②台車の速さ ④台車の質量 Link この章の 要点の確認 あらい 斜面 とし、斜面に 運動の法則 (p.53~56) 斜面上の台車の運動に関 する実験を行った。 静止 していた台車を, 斜面に そって上向きに手で押し て, 斜面上をすべり上が らせる。 台車から手をは なしたのち, 台車は最高 点に達し, その後,斜面 を降下した。 台車に内蔵されている速度センサーによ り, 台車の運動を調べたところ, 速さ”と経過時間 の関係を表すグラフは図のようになった。 空欄に当て はまる適切な語句を下の選択肢から選べ。 〔 1の選択肢] ①時刻の瞬間 ② 時刻の瞬間 ③時刻の瞬間 [2 3 の選択肢] ① 台車の移動距離 ③台車の加速度の大きさ M 台車が最高点に達するのは,1 と考えられる。 台車が降下するときのグラフの傾きの大きさから [ 2 がわかるので、あとは3 を調べれば, 台車が降下するときに, 台車にはたらく合力の大き さを求めることができる。

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物理 高校生

物理の電磁気の問題です。問4の解説お願いします。特に、どのような運動をするのかが説明できません。

Date (a,0) に電荷+ Qをもつ点電荷A を固定し, 位 y平面上の位置 真空中の 置 (-α, 0) に電荷+ Qをもつ点電荷 B を固定した。 ただしa> 0, Q > 0 とし, 重力の影響は無視できるとする。 文中に与えられた物理量の他に問題の解答に必要な物理量があれば,それを表 す記号はすべて各自が定義し, 明示せよ。 y a0 IA 問1 位置 (0, 2a) に生じる電場ベクトル (0,2a)につくる電場をそれぞれEA, とし, よび色の関係をベクトルで図示せよ。 また、 めよ。 8 点電荷A,Bが位置 を求めたい。 上の図に 亘お および色の大きさを求 問2 位置 (0, 2a) での電位を求めよ。 ただし電位の基準点は無限遠にとるも のとする。 問3 さらに電気量e (e > 0) をもつ電子を位置 (0, 0) に置いた。 電子を位置 (0,0)から, 位置 (0, 2a) までゆっくり動かすために必要な仕事を求めよ。 問4 つぎに問3の電子を位置 (0.6)において固定した。 ただし6 > 0 とする。 b が α に比べて十分小さいとき, 電子にはたらく力がbに比例することを示 せ。 必要があればもが α に比べて十分小さいときに成り立つ式 d² +62 = d² を用いよ。 また、電子を静かに放すとどのような運動をするか説明せよ。 た だし, 電子はy軸方向にのみ運動するものとする。

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