なぜ力学的エネルギー保存則の式を立てるのかがわかりませんでした

65. 力学的エネルギーの保存 ばね定数1.0×102Nmのばねの一端を固定 してなめらかな水平面上に置き、他端に質量 0.25kgの物体を押しつけ, ばねを 0.20mだけ縮めて手をはなした。 ばねが自然の長さになったときの物体の速 さ [v] [m/s] を求めよ。 t ・自然の長さ 10000 例題 25 6' る I k A 0.20m→ (1

HとかVとかがなぜ出てくるのかわかりません。変形の仕方と答えの解説お願いします🙇‍♀️

応用問題 ◆上位科目 「物理」の内容を含む問題 y 38 自由落下と鉛直投げ上げ 図のように,地面上に原点Oがあり, 鉛直上向きを正の向きとするy軸がある。原点から時刻 0 に,物体Aを 鉛直上向きに速さで投げ上げる。 これと同時に、y軸上の高さHの位 置から,物体Bを静かに落とした。 その後、物体Aと物体Bは、物体Aが 地面に落ちる前に空中で衝突した。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 物体Aと物体Bが衝突する時刻 t を求めよ。 (2)物体Aと物体Bが衝突する位置のy座標を求めよ。 (3)この衝突が起こるためには,Vはどのような値でなければならないか。 H・ 物体B V 0 物体 A [20 九州産大 改] 30

赤線のとこが分かりません

D 125. 斜めに加えられた力と摩擦力■ 図のように, 粗い水平面 上に質量mの物体を置き、 鉛直と角0をなす向きに, 物体の上 面に大きさの力を加える。 物体と面との間の静止摩擦係数を μ, 重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。 (1) 力の大きさを一定にし, 0をしだいに大きくしていった f mg とき, 物体がすべり出す直前で が満たす式を求めよ。 m 10 f (2) fを大きくしても物体がすべり出さないためには, 0 がどのような範囲になければ ならないか。 tan が満たす条件として求めよ。 (広島国際大 改) [知識]

カッコ2って鉛直方向の初速度が同じでも小球bがp点に届かなかったらダメなんじゃないですか？それを考えてない理由を教えて欲しいです🙇

する 際 EEE-1-2 =1-13-1 力学的エネルギーは運動エネルギーと位置エネルギーの和をさすが, 位置エネル ギーは衝突の前後で変わっていないので,運動エネルギーの減少を調べればよい。 27 (1) Aを原点として鉛直上向きにy軸をとる。 落下するのは y = 0 のとき だから, 求める時間をとして公式 2 を用いると 0 = vt₁+(-g) t₁² 20 ... = g (2) 鉛直方向の初速度を同じにする必要がある(するとAとBはいつも同じ高 sin α = さにいる)。 そこで Vsin a = v (3) 最高点に達するまでの時間を とすると,公式より 0=v+(-g)t t2= t として 3 求めると早い この間にBは右への距離を動けばよいので l= (Vcosα)t2= Vv g cos α = g Vu √1-sin² a Vv 2 = 1 √√√√² - v² g 動量保存則より (4) 求める水平成分を vx とする。 水平方向での運 MV cos α = (M+m) vx 衝突直前 Mo m Ux= MV M+m M Vcosa 止 2 cos α = M+m Vx 直後 M+m 鉛直成分は A, B 共に衝突前が0なので 0 水平方向は外力がないので運動量保存は厳密に成りたつ。 一方、 鉛直方向は重力が かかっているが, 瞬間的な衝突では(重力の力積が無視できるため) 近似的に適用し てよい。 問題文にとくに断りがなければ, 瞬間衝突と思ってよい。 (5) 初速 ux での水平投射に入る。 落下時間はt なので 鉛直方向に上がる時間 V²-12 と下りる時間は等しい) x=vt= Mo

この黄色い部分、ボイルシャルルの法則を使ってRを使わないでも大丈夫ですか？答えは同じになりますがこの考えでもいいのか気になりました

基本例題 45 内部エネルギーの保存 √1/16 250 解説動画 2つの断熱容器 A, B が体積の無視できる細管で結ば れていて,それぞれの体積は3V, 2V である。 Aに圧 力2po, 温度 To の気体を入れ, Bに圧力 po, 温度 3T の 気体を入れてコックを開いた。 コックを開いて十分時間 がたった後の気体の圧力と, 温度T を求めよ。 気体は 単原子分子理想気体とする。 B 200 Po To 3To 2Vo 3Vo 指針 気体の混合で, 外部と熱のやりとりがなければ内部エネルギーは保存される。 解答 混合の前後で内部エネルギーの総和は保存される。 単原子分子理想気体の内部エネルギー 「U=1212 nRT」は,状態方程式 「pV=nRT」 を用いて「U=12V」と表されるので ( 混合前のA) (混合前のB) ( 混合後の全体) 12/2 ×2px3Vo+1/2 xpx2Vo=2xpx(3Vo+2V) 混合の前後で,気体の物質量の総和は変化しない。物質量は「n=DV と表されるので RT (混合前のA) (混合前のB) (混合後の全体) + RTo RX3To ゆえにT= 20po RT Apex Po× T.-T. 2pox3Vo pox2V __px(3V+2V) (R:気体定数) よって 15P To= 3 4 po 20 po Vo 5pVo 3To T

物理　熱 下の画像の、データ処理と書いてある下の問題を教えてください。 お願い致します🤲

73 B 実験水の温度変化を利用して、 金属の比熱を調べよう 日 【目的】 加熱したアルミニウムを水の中に入れ、水温の変化を測定する。このとき、熱が外部に 逃げなければ、熱量の保存が成り立つと考えられ、これを利用して比熱が求められる。文 献によると、アルミニウムの比熱は0.902 (J/g・K) であるが、測定値と比較し、異 なる場合はその原因を考察する。 【準備】 水熱量計、温度計、糸、アルミニウム(たぶん100g), メスシリンダー、計量カップ 【手順】 ① 水熱量計の銅製容器とかきまぜ棒を取りはずして、それらの質量 m〔g〕(=140g) を測定する。(今回は省略) ② アルミニウムの質量m2 〔g] を測定する。 ③水熱量計の銅製容器に水 200mLを入れる。 このとき、水の密度 は 1.0g/cmとして、水の質量 m3 〔g] とする。 →200g ④ 水熱量計を再び組み立てる (今回は省略)。しばらく放置した あとに、水の温度 [℃] を測定する。 ⑤ 図ではビーカーであるが、 今回は沸騰した水を電気ポッドから 計量カップにいれ、 その中に糸をつけたアルミニウムを完全に入 れてしばらく置く。 このときのお湯の温度 [℃] を測定して アルミニウムの温度とする。 熱平衡 ⑥ 糸をもってアルミニウムを取り出し、素早く水熱量計に移す。 ※注意:アルミニウムについた湯をよく払って移す。 ⑦ すぐにふたをして、かきまぜ棒を上下にゆっくりと動かす。 温度 ⑧ 水温の上昇が止まったら (30~40秒後) 水温 4 [℃] を測定する。 【データ処理】 アルミニウム を水 移ず 1 かきまぜ (鋼製) ① アルミニウムの比熱をc 〔J/gK] として、アルミニウムが失った熱量Q [J] を求める。 ② 水の比熱 4.2 J/ (g・K) を用いて, 水が得た熱量 Q2 〔J] を求める。 ③ 銅の比熱 0.38J/ (g・K) を用いて, 銅製容器とかきまぜ棒が得た熱量 23 [J] を求める。 ④ 温度計が得た熱量は小さいものとして無視し, Q=Q2+ Q3 の関係から,アルミニウムの比 熱c [J/g・K] を求める m1140g に m2=100g m3:200g +1=21.30 +2=772+3=26.6°

Ⅱの（4）をsin cos関数を使って解いたのですが答えが合いませんでした。どこが間違っているのかと正しい解法を教えて頂きたいです。お手数お掛けしますが宜しくお願い致します。

1/25 4/29 pooooooo 33 単振動 ばね定数のばねを鉛直に立て,上端に質量 M の板を取り付け、静止させる。そして,質量mの 小球をこの板の上方んの高さから静かに落下させ る。 重力加速度をg とする。 I. 物体が板と弾性衝突をする場合について (1) 衝突により小球がはね上がるためには,m とMの間にどのような関係が必要か。 33 単振動 99 mmmmm M (2) 衝突後,板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。衝突は 1度だけとする。 II. 小球が粘土のようなもので,衝突後, 板と一体となって運動する 場合について, (3)衝突の際,失われる力学的エネルギーはどれだけか。 (4) 板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。 (東工大) Level (1) (2),(3)★ (4) ★★ Point & Hint TS (1) (3) とくに断りがなければ, 衝突は瞬間的なものと考える。 その場合、重力の 力積は無視でき, 衝突の直前, 直後に対して運動量保存則を用いてよい。 弾性衝 突では全運動エネルギーが保存されるが, 反発係数 (はね返り係数) e=1 として 扱ったほうが計算しやすい。 (2), (4) ばね振り子のエネルギー保存則には,次の2通りの方法がある。 A: 1/12mu2+1/21kx2=定 (xは振動中心からの距離) 単振動の位置エネルギー B: 1/12mo+mgh+1/21kx定(xは自然長からの距離) 弾性エネルギー 12/23kx2 のもつ意味の違いと、xの測り方の違いを押さえておくこと。多くの場 合, A方式の方が計算しやすいが,(4)では注意が必要。

(2)です。 ｢fを大きくしても滑り出さない｣ということは｢fが大きくても小さくても滑り出さない｣だと思いました。 fが大きい時しか1/f=0の近似は使えないと思うのですが、模範解答のようにできる理由を教えてください🙇‍♀️

125. 斜めに加えられた力と摩擦力■ 図のように, 粗い水平面 上に質量mの物体を置き、 鉛直と角0をなす向きに, 物体の上 面に大きさの力を加える。 物体と面との間の静止摩擦係数を μ, 重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。 (1) fを一定にし, 0 をしだいに大きくしていった f とき, 物体がすべり出す直前で が満たす式を求めよ。 mg m (2) fを大きくしても物体がすべり出さないためには, 0 がどのような範囲になければ ならないか。 tan が満たす条件として求めよ。 (広島国際大 改)

わかりません。 この問題がわかる方、良ければ回答を理解しやすく丁寧にひとつずつ説明していただきたいです。 お願いいたします。

練習1.質量 0.40kgのおもりを軽い糸でつるし、糸の他端を手でもって鉛直方向に運動させ る。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として、次の各問に答えよ。 (1) 一定の速さ4.0m/sで鉛直上向きに引いているとき, 糸の張力の大きさは何Nか。 (2) 糸の張力の大きさを 4.60N としたとき, おもりの加速度はどちら向きに何m/s2か。 (3) おもりを 3.0m/s2の鉛直下向きの加速度で運動させたとする。 このとき,糸の張力の大き さは何Nか。 0.40kg

31番 T1のときは、AC＝CPとはと書いてありますが、どういうことでしょうか？教えてください。

+30 点Oを中心として等速円運動をしている音源が ある。 図のP点で聞くとき,次の音が出された点 A, B, C を円周上に書き込め。 A 最も高い音 B : 音源と同じ高さの音 C: 最も低い音 P 31** 前問で,円の半径をr, OP 間距離を2とし, 音源が1周する時間を T. 音速を Vとする。 P点で, 最も高い音を聞いてから最も低い音を聞くまでの 時間 T を求めよ。 また, 最も高い音を聞いてから, 音源と同じ高さの音を聞 くまでの時間 T を求めよ。 以上,音波を中心に話をしてきたが, すべての波に対してドップラー効果 は起こる。