(2)ってmghいらないんですか？

76 第1章 力学 例題 23 ■単振動と保存則・I 図のように、下端が固定されて鉛直にたもたれたばねばね 定数k) があり、 その上端は,水平にたもたれた固くてうすい 板 (質量 M) の重心に取り付けられている。 はじめ板は静止し ている。その重心の鉛直上方Hの高さから,小物体(質量 m, m<M)を初速度なしで落とし, 板に衝突させる。この衝 突は完全弾性衝突とする。 重力の加速度をg とし,次の問い に対して, 主な計算式を記して答えよ。 ただし, ばねの変形 運動 はフックの法則が成立する範囲内にあるとし、 また, ばねの 質量と空気の抵抗とを無視する。 大 H m M k (1) 第1回目の衝突の直後における, (イ) 小物体の速さと (ロ) 板の 速さ V とを求めよ。 (2) 第1回目の衝突によって起こされる板の変位の最大値 A を求めよ。 ただし,この変位の最大値に達するまで, 第2回目の衝突は起こらな いものとする。 (3)(イ)板が第1回目の衝突によって動き始め,いったん下がった後, 上昇して, はじめの静止の位置にもどった瞬間に,第2回目の衝突 が起こるためには,Hをいくらにしておけばよいか。 (口) またこのHの値のとき,第1回目と第2回目の衝突の間で, 衝突 点から小物体が遠ざかる距離の最大値Lはいくらか。 (4) もし小物体と板との衝突が, 完全非弾性衝突 (e=0) だとすると、衝 突後小物体と板は一体となって振動を始める。 この振動の周期と. 振幅B の値をそれぞれ求めよ。 [愛媛大改〕 THA

（3）2πfが２つあるのに二乗にはならないんですか？

723. 単振里 解答 (1) 2f 〔rad/s] (2) x=Asin2πft [m] 0 (3)v=2fAcos2mft[m/s] (4) 2mfA[m/s] (5) 4f2A [m/s]]] 指針 単振動における変位の式は、初期位相が0のとき,角振動数を とすると,「x=Asinot」 と表される。 また, 振幅をAとすると, 速さ の最大値は 「v=Aw」, 加速度の大きさの最大値は 「a=Aω'」となる。大 口角振動数 と 解説 (1) 角振動数 w [rad/s] は, 周期 T 〔s] を用いて, w= 2π と表 T には,2πの関係 2π される。「T=1」の関係を用いると, ると、 =2f [rad/s]ある。 w= T 4x 初期位相をと と、変位の式は、 02.0 S= 8.0 初期位相0(t=0) (2) 原点を正の向きに通過する時刻を t = 0 とし ており、 初期位相は0である(図)。 求めるxの 式は, (1) のω=2fの関係を用いて, x=Asinwt=Asin2ft[m] (3) 初期位相は0なので, 求める”の式は, w=2f の関係を用いて, 0.0 v=Awcoswt=2fAcos2πft[m/s] 0 x=Asin (wt+0) 表される。

この問題の図の黒い線と点線はなんですか。また速さの求め方も意味不明です

| 30 40 グラフの - 10m/s 瞬間の -120 テストによく出る問題を解こう! [xtグラフ, otグラフ] 物体が直線上を運動している。この物体の運動が右 x[m] 図のように表されるとき, 以下の問いに答えよ。 た 300 -0 220円 Ds ま 線運 れる てか に (1) 時刻 20s における速さは何m/sか。 だし、図内の点線は時刻 35s における接線である。 200 120 100 間 答 別冊 p.2 0 10 20 30 40t(s) [L 図 口 図の (1) (2)時刻 35s における速さは何m/sか。 (3)物体が運動を始めてから止まるまでのv-tグラフ を描け。 ただし, 時刻 Os から10sまでと, 時刻 30s から 40s までは等加速度直線運動である。 10 v [m/s] 3/0 10 20 30 -t 〔s〕 40 (4) 物体が運動を始めてから止まるまでの平均の速さは何m/sか。 ヒント (2) xt グラフの接線の傾きが瞬間の速さを表す。 2 [等加速度直線運動]必修 合 am1.0 31.0 静止していた物体が,加速度 2.0m/s2で等加速度直線運動を始めた。 以下の問いに答えよ。 (1) 運動を始めてから4.0s 後の速さは何m/sか。 (2) 動き始めてから4.0s間で移動した距離は何mか。 JT ( 6 1編 運動とエネルギー HO

(3)についての質問で、3枚目の写真の赤い矢印のところで、AとBは初めの速さをv0と0としてるのですが、これは衝突直後の重心も動いてない時の速さだと思うのですが、なぜこれを使っているのですか？教えて頂きたいですm(_ _)m

質量mの等しい球AとB が,自然長 ばね定数k のばねの両端に取り付けら Vo A G C B mmm 上 れ,滑らかな水平面上に静止している。これに,質量mの球Cが速さ 20 で Aに弾性衝突した。 運動は直線上で起こるものとする。 衝突直後のAとCの速さはいくらか。 XX 衝突後, AとBの重心Gは等速度運動をする。 その速さはいくら AとBの速度が等しくなる瞬間を考えるとよい。 (3) 重心Gと共に動いて観測すると, AとBは、重心G に関して対称 な単振動をする。その周期はいくらか。また,AB間の距離の最小 値と最大値はいくらか。 衝突した時刻を t=0 として, A の速度vA (右向きを正)を時刻 の関数として表せ。 (山口大)

1枚目の（3）のFが4.9だと思ったら答えは5.0で、四捨五入をするのだと思い2枚目の（2）のFは9.0にしたら答えは8.5で四捨五入してませんでした。なぜですか。

28 平面上の力のつりあい 物体を軽い糸で天井 につなぎ, 水平右向きに引いて静止させる。 この 状態について,次の問いに答えよ。 例題 物体の重さが 6.0N 水平右向きの力の大 きさがF[N] のとき,系と天井のなす角が45° となった。 2 -10- 20 15 に F (1) 物体が受ける力をすべて図にかき入れよ。 なお、向きがわかれば矢印の長さは自由とする。 (2) 物体が糸から受ける張力の大きさをT〔N〕 として,水平方向・鉛直方向の力のつりあい の式を求めよ。 (3)T〔N〕, F〔N〕をそれぞれ求めよ。ただし、 73 とする。 +F=0 解(1) SM sin45 ① 5.0 T= 12 - Tros 45+ F= 0 5.0N) 3 m/d 2 (2) 水平方向 水平右向きを正として Tcos45°+F=0 鉛直方向: 鉛直上向きを正として Tsin45°-5.0=0 上 5√2 N 2 [ Tsin455= (3)(2)のつりあいの式を,T,Fについて解いて, T=7.0N,F=5.0N T=5 F=5.0M た盛TH-5:0 T + 2 - 5 = 0

一方が止まる直前はなぜもう一方の静止摩擦が最大になるんですか？

長さLの不透明な細いパイプの中に,質量m の小球1と質量 2mの小球2が埋め 込まれている。 パイプは直線状で曲がらず,その口径, 及び小球以外の部分の質量は 無視できるほど小さい。 また小球は質点と見なしてよいとし, 重力加速度を とする。 これらの小球の位置を調べるために次の二つの実験を行った。 I まず、 図11に示したように, パイプの両端A,Bを支点a, b で水平に支え 両方の支点を近づけるような力をゆっくりとかけていったところ,まずbがCの位 置まで滑って止まり,その直後に今度は aが滑り出してDの位置で止まった。パイ プと支点の間の静止摩擦係数, 及び動摩擦係数をそれぞれ!!(ただしμ>u と記すことにして、 以下の問に答えよ。 (1) bがCで止まる直前に支点a, b にかかっているパイプに垂直な方向の力をそ れぞれN,V, とする。 このときのパイプに沿った方向の力のつり合いを表す式 を書け

（1）（b）についてです。 この運動はなぜ単振動をしているとみなせるんですか？θ0が十分に小さい→z座標が変化しない ってことですか？

1. 〈半塚内での物体の円運動〉 内半径R の半球が,図1のように切り口を水平にして固定 されている。 座標軸は、 半球の中心を原点とし, z軸を鉛直 方向に, xy平面を半球の切り口にとる。 この半球の内面に接 して運動する質量 mの小球について考える。ただし,小球と 半球の内面との間の摩擦および小球の大きさは無視できるもの とする。重力加速度の大きさをとして,次の問いに答えよ。 (1) 図2のように、小球が半球の内面に接して xz 平面内を運動 する場合を考える。 (a)z軸となす角度が 9 の位置から小球を静かにはなすとき, 角度0の位置における小球の速さひおよび加速度の進行 方向成分αの大きさを,R,m,g, 0, 0 の中から必要な ものを用いて表せ。 (b) 0 が十分小さいとき 往復運動の周期 T を R,m, gの 中から必要なものを用いて表せ。 なお、この場合, sin0≒0 が成りたっているものとする。 x 小球 om |半球 図 1 AZ R R 0 x 00 m 図2

問6のクの解説について、図7から図8に変わる過程で温度が変わらないなら小ビン内の空気についてボイルの法則が成り立つと書かれているのですが、温度が変わらないというのはどこから判断するのでしょうか。自分が確認した限り問題文に温度については言及されていなかったので、勝手に仮定して... 続きを読む

小瓶に満タンにならないように水を入れ、口を下にしてペットボトル内に入 れると、図7のように, 上面が水面の上に出た状態で, 浮いて静止した。 このとき, ペットボトル上部の空気の圧力を Po. ペットボトル上部の水面を基準にした小 瓶の上面の高さは 小瓶内の水面の深さはであった。 空気 (圧力 Po) 第1回 物 図7の状態からペットボトルを押すと、ペットボトル上部の空気の圧力が上昇 し,小瓶の上面は下降した。 図8のように、小瓶の上面がペットボトル上部の水 面と同じ高さになったときのペットボトル上部の空気の圧力を P... 小瓶の内部 の空気の圧力を P2, 小瓶内の水面の深さを1とする。ただし、図8に記されて いる小瓶内の水面は正確な位置に描かれているとは限らないものとする。 小瓶 (断面積S) I 空気 (圧力P) 水(密度p) 空気 (圧力 P*) 小瓶 (断面積S) 空気 (圧力 P2) 図 7 問5 小瓶内の空気の圧力P, と, 小瓶がペットボトル上部の空気から受ける力 と小瓶内の空気から受ける力の合力の大きさF(浮力の大きさ) を表す式と して正しいものを,それぞれの選択肢のうちから一つずつ選べ。 図8 P1= 10 F= 11 10 の選択肢 ①Po 3 P₁ + pgy₁ 2 Po + pgx ④ Po +pg (æ + y/1) 11の選択肢 ① 0 ③pSyg ②pSg ④pS (x + y) g <<-17-> 1/2 水 (密度p)

この問題の答えはわかるのですが、力の図示ができないです。 どういうところに着目したり、どこから力を図示したらいいのか教えてください。

w W(N) エロケット 前向きの力を受け、前方に進む...O その反作用としてガスか アエ ●作用皮作用の法則は、 物が運動しているとき も成り立つ。 37 力のつりあいと作用・反作用 考え方 (1) ・つりあいの関係にある力の組⇒ある1つの物体が受けるすべての力 作用反作用の関係にある力の組2つの物体が互いに及ぼしあう力、 力のつりあいと作用反作用の関係から、それぞれの力の大きさを求める。 の大きさをそれぞれFFとする。 それぞれの物体が受ける力は右の図のよ うになる。 Fa[筆箱+] (1) 「物体○○が物体口口に 及ぼす力」の反作用は、 「物体□□が物体〇〇に 及ぼす力」である。 ら つりあいの関係とebとcf 作用反作用の関係…a とc.bとd 筆箱と本の重さはそれぞれw, W だから. Fe=w, Fr=W (m) Fe[筆箱一地球] (w) [本一机]本 Fe[本一筆箱 本 を 筆箱が受ける力のつりあいから, F.+(-Fe)=0 F[本←地球] (W) ①、②から、 2 F.-F.=w 机 ①から、 X 本が受ける力のつりあいから, の F+(-Fc)+(-Fi)=0 F=Fa=w- ①、③、④から、 す 作用・反作用の関係から, F.=Fc...④ Fv=Fa... ⑤ Fa[机←本] F=F+Fi=w+W ⑤から、 Fa=Fa=w+W ①~③から, Fa=w, Fo=w+W, Fe=w, Fa=w+W aw, bw+Wc...w, d...w+W, e.w, f... W - 29-

物理基礎の気柱です。開口端補正は音源の周波数が変わっても変わらないのですか？