バネの問題で運動方程式は全て立てたのですが、(2)はどれを使って解けばいいのか分かりません。 よろしくお願いします

運動方程式より、 y A:x: maa-kol-lo)+magsino-① y: maa = N-magcoso.② ing B:x:mBa=megsino-k(l-lo) ③ to y: MB Q = N - MB COSO 9..... 学 力学Ⅰ 唄目標時間: 10 分 2 いろいろなカ 物体AとBがばねで結ばれ斜面上にある。 物体Aと斜面の間には摩擦がはたらき、 その静止摩擦係数をμA とする。 物体 B は斜面上を滑らかに移動できるとする。 物体 A の質量を ma[kg] 物体B の質量を m[kg]、重力 加速度の大きさを g[m/s']とし、 ばねの自然長を Io[m]、 バネ定数を k[N/m]とし、 ばねの質量は無視できるとする。 以下の問いに答えよ。 felm] 1240018 >35118 A PASKOTAL ŤASIUM $SÉXOROFESOS 20 B ww ○ (1) 図のように、斜面の傾きが0のとき、 ばねの長さがI[m]となり、物体Aと物体Bが斜面上で静止していた。 物体Aに働く摩擦力と垂直抗力Nを求めよ。 (2) バネの長さを求めよ。 (3) (1) の静止状態から、斜面の傾きを少しづつ増加させた。傾きが 0mのとき、物体Aが動き始めた。 20 M ŠÉstodośn PXAXC8A4 (1) tan 0 m を求めよ。 k(l-lo).

図cのところに書いてあるように、おもりの速度がなぜv1となって、台車と球と一緒になるのかわかりません。どなたか教えてください。

*1a- 2) れば必 チェック問題3滑車と放物運動 やや難 15分 図のように,上端に滑車のつい た傾角30°の粗い斜面がある。質量 mの台車Aの上に質量 mの球Bを 乗せ,軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。台車は, 動 V3の斜面上Lだけ登り,滑車に衝突すると,球はその L m (B mA C4m 30° 摩擦係数 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ v,はいくらか。 (2) 球が飛び出した位置からはかった, 最高点の高さん,はい くらか。ただし,最高点での球の速さは となる。 3 V3 N. 説(1) 速さを問うので, エネルギーで解 こう。まずは、動摩擦力から出してみよう。 図aで,台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により, 垂直抗力Nは N=2mg cos30° =/3mg よって,動摩擦力の大きさFは. 13 F -30° 2mg 図a F=YSN=×3 mg=mg…0 3 ここで、台車と球に注目して〈仕事とエネル ギーの関係)を立てると、「3要素」は(ばねナシ)。 (速さ0),(高さ0とする) (速さ),(高さはLsin30° L T FOr El 30° -L)で 高さ0とする 中 図b 0+(-F×L)+(張力T)×L= -2mv?+2mg× Lとなるね。 未知 この式からは求まるかい? 99 第8章 仕事とエネルギーの関係 ーa

写真の(3),(4)がわかりません。教えてください。 途中式、解説をつけてくれるとありがたいです。

5-3 mIN →Im 5 4 W ESN (S/m) 考えてみよう 以前,一音はV2 =1.122倍だとお話ししたが, これを単純な分数で近似したものが「純正律」と呼ば れる音階である。440HZ=ラの音を基準として次の各問いに答えよ。 く I.498 A 2 ド ファ ミ 1.260 1 平均律 1.122 1.335 1.682 1.888 I 15 純正律 6 2 I 2 8 88 ギターの第3弦はナイロン製で, 直径 1mm(=半径0.5× 10-3m), 長さ 65cm(30.65m)であり,この弦 を6kgw の力(158.8N) で張っている。また, ナイロンの密度は, 1.17×10°kg/m3である。 (1) この弦の線密度を求めよ。 1.17X(0 カー Y0.* 0.25 こ0.025 0.91PX10) (2) この弦を伝わる波の速さを求めよ。 58-8X10 008050 0.918 253 (3) この弦の基本振動の振動数はいくらか。 また, それは, 純正律音階で言うと何の音か。 てリリニ S61- 0マこ 1.3 194.6 V=f7 (4) この弦で,ドの音を出したかったら, 弦の長さを何mにするように押さえればよいか。 18

物理の仕事の問題です。なぜ白線の答えが負の数になるのか分かりません。解説お願い致します。

仕事(舞) ばね定数 4.9N/m の軽いばねの一端を天井に取りつけ, 他端に質量0.10 kg の物体 をつるす。ばねが自然の長さになるところで物体を手で支え,そこからゆっくりと手 を下げていった。物体が手から離れるまでの間に にした仕事は,それぞれいくらか。ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s° とする。 p.77 例題1, p.84, p.89 例題3€ りをつるす。 りを持ち上げ M 0重力弾性力、年で支える力が物体 (22. (32 た。糸が鉛直 だし,重力 まずえをずめ3。(上向き正とすると) [フリ分1のずコF=0 リ トメ+(→かg)=。 の 自然 F=O N. よりえ= ma k Q.10×9.8 - 0.20 DA](4 カ学 49 (1) W=F.S'=-mg.(-x) = mgx= 0.lox9.8x0.20 図のよ 不下 ーmg 歩弾のDD-ーー (2) W=F.3-F-ビス)=ーx ミ O146= 0、2 球を静か みながら から斜と (=-』X0-))最高点】 W=-kx-mgx= 2,098-a196=--0.04&,うか。 (- -.PX/O°TT))重力加 (3) |0W U max Us W = -×9x(0.2)-ー1098 [] mgx+W=-kxt _mg w O 2 運動エネルギーの変化と仕事 p.85 例題2, p.97 Imxtt w taと 面トに質量 m の物体を置き, 静かにはなすと物体はすべり ○〇0

物理の仕事の問題です。なぜ白線を引いた式の答えがマイナスになるのか分かりません。解説お願い致します。

章末問題 3 カ学的エネルギー 長さ0.80 mの糸の- りをつるす。図のよう りを持ち上げ,鉛直 1仕事 (難) p.77 例題1, p.84, p.89 例題3€ m ばね定数4.9N/m の軽いばねの一端を天井に取りつけ, 他端に質量 0.10 kg の物体 をつるす。ばねが自然の長さになるところで物体を手で支え,そこからゆっくりと手 を下げていった。物体が手から離れるまでの間に、重力、“弾性力、手で支える力が物体 にした仕事は,それぞれいくらか。ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s° とする。 まずえをずめ3、(上向き正とすると) [フリ今いのずコF-0 ) x+(→mg)=0 よりx= ma た。糸が鉛直になっ (22 だし,重力加速度の の m K 自然盤 F-O Eke Q10×6.8 - 0.20| DA](4 カ学的エネル VtK|r kI 49 下(1) W=F.S- -mg--x) = mgx= 0.lox9.8x020 = O146= 0.2 図のように, A下 球を静かにはな mg (2) W=F.3=LF-ビス)==* みながら運動の から斜め上方に (=- 98X10-)最高点Hの高 W==kx-mgx= a098-a196= 10.048),うか。ただし、 重力加速度の W. =ー×94x(0.て)こー1098] の U m8x Us O -mg mgxtw=dkx? w O W 2運動エネルギーの変化と仕事 p.85 例題2, p.97 Ingxtw tkau 創面上に質量m の物体を置き,静かにはなすと物体はすべり (= -PX/ot)) o円

物理の仕事の問題です。なぜ白線を引いた式の答えはマイナスになるのでしょうか。解説お願い致します。

章末問題 力学的エ: ●仕事(難) ばね定数4.9N/m の軽いばねの一端を天井に取りつけ, 他端に質量0.10 kg の物体 をつるす。ばねが自然の長さになるところで物体を手で支え,そこからゆっくりと手 を下げていった。物体が手から離れるまでの間に にした仕事は, それぞれいくらか。ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s° とする。 長さ0.80m p.77 例題1, p.84, p.89 例題3← りをつるす。 りを持ち上げ た。糸が鉛 (32 た0重力、弾性力, (22 手で支える力が物体 だし,重力 自 F-0 N」 まずえさポめ3、(上向き正とすると) [フリ今いのず]F=0 ) メ+(-mg)=0 よりメニー ma k Q.10x9.8 = 0.20 DA]4 カ学 49 (1) W=F.S'=-mg--x) = mgx= 0.1ox9.8x0.20 = O146= 0.2[ 図のよ A下 球を静か Gu- 準のD--ー (2) W=F.3--F-ドス)=-と みながら から斜さ (=-8X10-?))最高点 ノ=skr-mgx= 0.098-a196=-0、048,うか。 重力加 2 の U m8x Us w リー×94x(0.て)こー1098[] mgx +W=-ex? _mg. O w W= 2 運動エネルギーの変化と仕事- 傾きの角0のあらい斜面上に質量mの物体を置き, 静かにはなすと物体はすべり Im3xttw +tbスと p.85 例題2, p.97 (= -PX/o°t) 世面資係教を 重力加速度の大きさをgとして,次

(ク)が分かりません。分かりやすく教えてください。お願いします

°56.〈浮力と単振動 密度o,底面積S, 高さの柱状の浮き がある。とれを,図1のように直立させた 状態で水に静かに浮かべたところ, 水面下 L| 0 の長さがds号)の所で静止した。水の d 密度を(00, 重力加速度の大きざをgとする。 浮きは直立した状態のままで鉛直方向に運 動し,空気の質量, 浮きの運動に伴う水や 空気の抵抗,水面の変化および水の運動に よる影響は無視するものとして, 次の文中の 口 [エ 以降ではdを用いずに答えよ。 Po 図1 図2 図3 に当てはまる式を記せ。ただし,

水圧と浮力 H/3は、なんで1/3になるんですか？

aでアルキメデスの原理より,.箱は水を 積Sだけ押しのけているので、浮力の: 3 h きさは、 PxgSxgとなる。 重力と浮力 力のつり合いの式より, 3 1 mg=Pxg Sg…① .'. m=方PghS 3 2) 箱とおもり全体に着目して力を書き込 図bでアルキメデスの原理より, 箱とお りを合わせて体積+x S+Vだけ水を 3 押しのけているので. 浮力の合計は, h P +S+Vlgとなる。 3

右図で、上の図はP1P2をQ0にしているけど、下の図はQ1Q2にしているのは、Pmとの間隔が左右で違うからですか？

電磁気 71 106* 図1のように, 面積の等しい3枚の導 体板 P, PM, P。を平行に置き,間隔が共 にaとなるようにして固定する。 P, と P。 は接地し,スイッチSを閉じて Pxの電位 をV。とする。このとき, P. の電荷は-Q。 であった。 (1) P全体の電荷を求めよ。 P」 PM P2 P PM P2 FQo a>{ a+x sP S。 Vo 次に,スイッチを切り,PMをP. の方へ 平行にx(x<a)だけ移動した(図2)。 (2) PMの電位を求めよ。 (3) P, の電荷を求めよ。 図1 図2 (防衛大+センター試験) AlニT士 三丁三

物理の重要問題集です。４番でなぜこのような発想ができるのか知りたいです。

温度調節器一 て平衡状態に達したのり、 Ⅲの中の気体の温度を求めるとケとなる。 67.くばね付きビストンで封じられた気体〉 なめらかに動く断面積S [m]のビストンと体積が無 視できる温度調節器をもつ容器に1mol の単原子分子理 想気体が閉じこめられている。 図のように, ピストンは ばね定数k [N/m)のばねで容器とつながれており, 容 器は水平に置かれている。 初め, ばねは自然の長さであり, 温度調節器を取りつけた内壁 らビストンまでの距離がL [m])のところでピストンは静止していた。 容器とビストンは 熱材でできており, 大気圧を Po [Pa), 気体定数をR【J/(mol-K)] として, 次の問いに答え。 (1) 容器内の気体の温度 T。 [K] を求めよ。 (1) 過程Iで気体が外部から吸収す 外部から吸収する熱量と,状態 和で求められる。Qを CvとC (2) 過程Ⅱで気体が外部からされた (3) (2)の結果と熱力学第一法則を 部から吸収する熱量免を求め (4) (1)と(3)の結果を比較して、 C 式を求めよ。ただし、その導 (C] 状態Aから状態Bへ変化さ により状態Aから状態D (圧力 の後定積変化で状態Dから状態 過程Ⅲで気体が外部からされた W。と過程Iにおける の大 (京都を 00ONMNMN- 次に、温度調節器を使って容器内の気体をゆっくりと温めたところ. ばねが2L(m)だ [DJ 状態Aかられ生た 縮んだところでビストンが静止した。 (2) 容器内の気体の圧力 P. [Pa] を求めよ。 (3) 容器内の気体の温度T; [K] を求めよ。 積V)まで気体を圧縮しその名 (1) 状態Eの温度をT5(K)と (2) この過程Nのか-V国の概 き出ても何も仕事をしないので, そのは変わら。ため内部エ