高1の物理の問題です 2枚目の写真が解答なのですがその公式を使わない解き方を教えていただきたいです よろしくお願いします💦

等加速度直線運動をしている物体が,点Oを右向きに速さ 12m/s で通過し Fo た。ある時間が経過した後,物体は,点Oから右側に 16m はなれた点Pを, 左向きに 4.0m/sで通過した。 16m *る。 (1) 物体の加速度は,どちら向きに何 m/s?か。 (2) 物体が点Oから右向きに最も遠くはなれるのは, 点Oを通過してから何 s後か。また,その位置は点Oから何mはなれているか。 (3) 物体が再び点Oにもどってくるのは, 点Oを通過してから何s 後か。 12m/s 4.0m/s p

（1）ではなぜ2.0×15をするんですか？

6 1章 カ学 基本問題1 基本例題1 平面運動の速度の合成 静水中での速さが4.0m/sの船で,流れの速さ 2.0m/s, 川幅 60mの川を渡る (1) 船首を流れに直角に向けて渡るとき,出発点の真向か いから何m下流に到着するか。 (2) 流れに垂直に渡るには,船首をどちらに向けるとよいか。 また、このとき、川を渡るのにかかる時間は何sか。 2.0m/s Ka 60m 指針 な方向と平行な方向に分けて考える。 (2) 静水中の船の速度と流れの速度を合成した 速度が,川の流れに垂直になればよい。 解説 (2) 船首を図2のような 向きに向ければ,合成速 度が岸に垂直な向きとな る。船首を上流に30° の 向きにすればよい。この m/s である(図1)。したがって, 対岸に着くま : とき,合成速度の大きさ (1) 船の運動は,川の流れに垂直 30° 4.0m/s 2.0m/s (1) 岸に垂直な船の速度成分は4.0 図2 60 v[m/s]は, での時間ち(s]は, t;=- -=15s 4.0 V3 -=2V3 m/s 2 ひ=4.0×cos30°=4.0× また,岸に平行な速度成 分は2.0m/s である。船 は, t,[s]間,流れの向き 4.0m/s に流されるので, 下流に 流される距離をx[m]と すると, 求める時間も[s]は、 合成 速度 60 Dai te= =10V3 =10×1.73=17.3 17s 2/3 2.0m/s Q Point 平面運動は,直交する2つの方向に 速度を分解し,各方向における直線運動に分け て考えることができる。 x=2.0×15=30m 図1 基本例題2 公 十n.6

波　 解き方が分かりません。 解説を読んでも何故λ＝2になるのか分かりません。

図のように,A, B 2つの狭いす 3 き間のある障害物に振動数5HZ の平 面波が入射し,すき間で回折され, 球 面波が出ていく。 AB の垂直二等分線 CD上にある点Oから, CD に垂直に 見ていくと,波の振幅はしだいに小さ くなり,最も小さくなった後,点P P -D 0 B で最も大きくなった。この波の速さは いくらか。ただし, ABの間隔は4cm, ABの中点CとOの距離は 12cm, OP 間は7cm であった。

163.(1)の解説の一行目のバネの伸びがL/cosθ-Lになるのがよくわからないです。

163. ばねによる円錐振り子 図のように,固 定された点Pから鉛直に下ろした線と, なめらかな 水平面Sとの交点をOとする。 OP の長さはLであ る。このとき自然の長さL, ばね定数kの軽いばね の一端をPに固定し,他端に質量mの小球を取り つける。小球が点Oを中心として, 水平面上を速さ m S vで等速円運動するとき, ばねとOP とのなす角が0である。重力加速度の大きさを」と する。 (1) 小球にはたらくばねの弾性力の大きさFを, k, L, 0 を用いて表せ。 (2) 小球にはたらく力は鉛直方向につりあっている。 このことから, 水平面が小球に及 ぼす垂直抗力の大きさをNとすると, Fcos0=アとなる。一方, 小球は水平面 上を等速円運動しているので, その運動方程式は イ=Fsin0 となる。 空欄を 埋めよ。

⑵で、正の値になるのはなぜですか？

1 2点A,Bの間隔は2r(m) で, A には +4g [C] の正電 荷, B には -q [C] の負電荷を置く。 Mは線分ABの中 点である。 クーロンの法則の比例定数をk (N・m²/C2] と する。 (1) 点A 上の電荷による点 M の電場 E を求めよ。 点B上の電荷による点 M の電場 EB を求めよ。 nothi (3) A,Bの2つの電荷による点 M の電場 E を求めよ。 (4) 電場が0となる点の位置を求めよ。 +48 (7) (1) E²= x² F1. E^ - £x - - より、Ex=Bx. QN/c] [²6] x Bå the te (2) (1)と同様に、E=Ex (2) であるから、 +4g A 50th Tabata & Kawano ·2r. - M B

(1)はどうして1/2k(a+b)^2-1/2ka^2ではないのでしょうか

54 外力がする仕事と弾性エネルギーの変化 ばね定数k[N/m] のばねを, 自然長からa[m] だけ押し縮めた状態から、自然長から6[m] 伸び 自然長の k た状態にした。 (1) ばねの弾性エネルギーの変化はいくらか。 (2) このとき, 外力がした仕事はいくらか。 k-a- Kート

(4)を力学的エネルギー保存則で解きたいのですが可能ですか？

けずらしてからはなす。このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 A 標準問題 (2) 時 減 必解52. (2本のばねによる単振動) 図のように,なめらかな水平面上に質量 m の物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。水平面上右向きにx軸をとり, A ロ B rO00OP rOO 重 (3 射影の運動であるといえる。時刻 t=0 において, 物体Pはちょうど×座標の原点Oを正。 向きに向かって通過した。ばねの質量はないものとして, 次の問いに答えよ。 (1)任意の時刻tにおける物体Pの位置xおよび速度ひを,等速円連動の角速度ωを用いて 必解 表せ。 (2)任意の時刻tにおいて物体Pが位置xにあるときの加速度αを,oとxを用いて表せ、 また,2つのばねAとBから受ける力Fを,kとxを用いて表せ。 (3)物体Pが×=aに達してから, 初めて原点Oを通過するまでの時間 to と,初めて -a を通過するまでの時間もを,kとmを用いて表せ。 x= 2° (4)物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置,およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーびの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,ωやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度»と位置xの関係を求め, vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a, kおよび mを用いて表せ。また、物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 【香川大 改) し

物理、単振動の問題です。 解説の (3)K=2k (4)U最大=2×1/2ka² の「2×」 (5)2×1/2kx²+1/2mv²=ka² の「2×」 の意味が分かりません 物理 単振動 ばね

必解や52.(2本のばねによる単振動〉 図のように,なめらかな水平面上に質量 m の物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, Bとばねが自然の長さ にある状態でつながっている。水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置を×座標の原点0とする。物体PをばねAのほうへ原点Oよりaだ けずらしてからはなす。このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。時刻 t=0 において, 物体Pはちょうど×座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。ばねの質量はないものとして, 次の問いに答えよ。 (1)任意の時刻tにおける物体Pの位置xおよび速度かを,等速円運動の角速度ωを用いて A B 00000 p m 表せ。 (2)任意の時刻tにおいて物体Pが位置xにあるときの加速度 αを,ωとxを用いて表せ。 また,2つのばねAとBから受ける力Fを,kとxを用いて表せ。 (3) 物体Pが x=a に達してから,初めて原点Oを通過するまでの時間 to と,初めて x= 2 -aを通過するまでの時間tを,kとmを用いて表せ。 (4)物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置,およびはばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,wやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置×の関係を求め,vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a, kおよび mを用いて表せ。また、物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 【香川大 改)

十分時間後コンデンサーには電荷はたまらないものだと思いますが何故コンデンサーに電荷が溜まっているのでしょうか？ 答えてくださると本当に助かります。。

例題 初めすべてのコンデンサーの電気 間ケ SW。[ Ci SW A 量を0とする。 全 (1) SW」をA側につないだ。このとき, C, Caに蓄えられる電気量を,容量 Ci, Ce および起電力Eで表せ。 (2) 次に, SW」はAにつないだままにし て, SW2をつないだ。このとき,Ci, Caに蓄えられている電気量を求めよ。 3) SW。を再び切り, SW」をB側につないだ。十分に時間が経つまでに抵 抗値Rの抵抗Rに流れる電気量の総量はいくらか。 、B キ こ C ウ E E 0-D +R 0=N 〈島根大)

十分時間後コンデンサーには電荷はたまらないものだと思いますが何故コンデンサーに電荷が溜まっているのでしょうか？ 答えてくださると本当に助かります。

例題 初めすべてのコンデンサーの電気 間ケ SW。[ Ci SW A 量を0とする。 全 (1) SW」をA側につないだ。このとき, C, Caに蓄えられる電気量を,容量 Ci, Ce および起電力Eで表せ。 (2) 次に, SW」はAにつないだままにし て, SW2をつないだ。このとき,Ci, Caに蓄えられている電気量を求めよ。 3) SW。を再び切り, SW」をB側につないだ。十分に時間が経つまでに抵 抗値Rの抵抗Rに流れる電気量の総量はいくらか。 、B キ こ C ウ E E 0-D +R 0=N 〈島根大)