(2)についてですが、自然長位置で離れた後Bはuで等速運動をするから離れる瞬間の速度を求めてそれを解としていいてことですか？ 問題文に「離れた後」とあったので迷いました。

U03 JIUT31 |314|315 336 337 338 339 340 341 96 カ学 66 367 368 369 370| 371 32 単振動 ECURE d らかな水平面上に置き, 右端00 m「AB に質量mの小物体Aを付け, ばね定数kの軽いばねを滑 (1) Aの座標= と表される。 0 6 AはBから 左端を固定する。 ばねの方向 えて、Aの にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置を x=0 と する。そして,質量3mの物 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後, A: n この式に 0 2t。 3t。 ばねが自を 性力が左 一方, 203 静かに放す。 0, 2 (1) 動き始めてからしばらくの間は, AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置×の関数として表せ。 (2) AとBが離れるときのAの位置×および, 離れた後のBの速さ (2) Bが上 つまり を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 to はいくらか。- (4) Bを放したときを時刻 t30 として, Aの位置xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 (5)t2oでのAの速度U。を時刻tの関数として m, k, dを用いて ばねが紀 然長を走 なお、 の上で 自然 一体と 表せ。 (山口大+東京学芸大) Level (1)~(3)★ (4) ★ (5) ★★ (3) 離

この問題なんですけど、この解き方が違う理由を教えてください🙏 因みに答えはF=(M+2m)gだそうです。 この答えになる理由はわかります。

23 慣性力 69 23 慣性力 東度 質量 Mの直方体Aが水平面上に置 かれている。Aの上に置かれた質量 m の物体Bに糸をつけ水平に張って 軽い滑車にかけ, その先端に質量m の物体Cをつり下げる。 そして, A に水平右向きの力Fを加えて動かす。 摩擦はどこにもなく, 重力加速度を B F A ん 方 gとする。 (1) B,CがAに対して動かないようにしたい。Fを求めよ。 (2) 全体が静止した状態から, Aをgの加速度で動かす。 はじめ水 平面から高さんにあったCが水平面に達するまでの時間をを求めよ。 また,この場合のFを求めよ。 楽 と (横浜国大+東工大) Level(1) ★ (2) ★★ の Point & Hint (1) 全体を「一体化」して運動方程式を立てたい。すると, 慣 性力によるつり合いに入れる。 (2) Aに対しては, BとCは同じ大きさの加速度で動くことがポイント。 Fを求め るとき,Aに働く水平方向のカで見落としやすい力がある。 要注意! 司 D。 LECTURE (1) 全体がひとまとまりになって動いているので, 加速度を aとすると, 運 動方程式は (M+m+m)a=F 慣性力 ma B To A上の人が見ると, BとCは静止し ている。張力をToとすると, 力のつり 合いより To C Cの慣性力もあるが Sくいまは関係ないので 図ではカット。 B: ma = To mg C: To = mg 3) TYOO A

この問題なんですけど、この解き方が違う理由を教えてください🙏 因みに答えはF=(M+2m)gだそうです。 この答えになる理由はわかります。

23 慣性力 69 23 慣性力 東度 質量 Mの直方体Aが水平面上に置 かれている。Aの上に置かれた質量 m の物体Bに糸をつけ水平に張って 軽い滑車にかけ, その先端に質量m の物体Cをつり下げる。 そして, A に水平右向きの力Fを加えて動かす。 摩擦はどこにもなく, 重力加速度を B F A ん 方 gとする。 (1) B,CがAに対して動かないようにしたい。Fを求めよ。 (2) 全体が静止した状態から, Aをgの加速度で動かす。 はじめ水 平面から高さんにあったCが水平面に達するまでの時間をを求めよ。 また,この場合のFを求めよ。 楽 と (横浜国大+東工大) Level(1) ★ (2) ★★ の Point & Hint (1) 全体を「一体化」して運動方程式を立てたい。すると, 慣 性力によるつり合いに入れる。 (2) Aに対しては, BとCは同じ大きさの加速度で動くことがポイント。 Fを求め るとき,Aに働く水平方向のカで見落としやすい力がある。 要注意! 司 D。 LECTURE (1) 全体がひとまとまりになって動いているので, 加速度を aとすると, 運 動方程式は (M+m+m)a=F 慣性力 ma B To A上の人が見ると, BとCは静止し ている。張力をToとすると, 力のつり 合いより To C Cの慣性力もあるが Sくいまは関係ないので 図ではカット。 B: ma = To mg C: To = mg 3) TYOO A

この問題の解き方が分かりません。教えてください

-ージで学んだように, ū キ0, 5 キ0でa, 万が平行でないとき, ベクトル pはka+lb の形にただ1通りに表される。 がって, 次のことが成り立つ。 ka+15 = kā+"5 → k=k, l=" 2直線の交点 AOAB において, 辺OAを2:1に内分する点をC, 辺OBを 3:1に内分する点をDとし,線分 AD と BCの交点をPとする。 OA = a, OB =6 として, OPを4, ūで表せ。 AP:PD = s : (1-s), BP:PC =t:(1-t)とおいて, OF をā, あを用いて2通りに表す。 点Pは線分 AD上にあるから, AP:PD = s : (1-s) とおくと 3 OP = (1-s)OA +sOD D = (1-s)a+sb A B 点Pは線分 BC上にあるから, BP: PC= t: (1-t) とおくと OP = (1-t)OB+tOC = tā+(1-)6 aキ0, 万キ0で, ūと互は平行でない から, ①, ②より 2 1-s= 3 -s =1-t 1 これを解くと 2 t= 2 3 S = OF = + したがって p.106 LevelUp 5,6、 として,OF を. 万で表せ。 p.86 Training 14、 7

至急❗️❗️❗️ まるでくくった部分のH磁界の向きがどのように定まるのか分かりません。どなたか教えて下さい。

電磁気 134 42 電磁誘導 図1のように、絶縁録被覆した銅線を一様に巻いた長さ21のソレフィ ドコイルがある。両端AとCとの間に直流電圧V。を加えたら電 が流れ、コイルの中心P点に強さHの磁場が生じた。コイル以外の 導線の抵抗は無視する。 I 次の場合,電源から流れる電流はI。の何倍になるか。また、P点 の磁場の強さはH。の何倍になるか。 の電圧%の電源の正の端子をBに接続し,負の端子をAとCに 接続する。 (2) B点を中心としてこのコイルを2倍の長さ(41)になるまで一様 っに引き伸ばして固定し,両端Aと Cとの間に電圧 Voを加える。 コイルを元の長さ(21)に戻し, 電圧 V%の電源の正の端子を』 に接続し,負の端子をBとCに接続する。 図2のように,固定したコイルの左端と中央とに,それぞれ銅の リングR., Reがつるされている。スイッチSを閉じたとき、 (4) 電流が定常的になるまでの間に, Riと R2には電流が流れるか。 流れるとすれば,その向きはコイルに流れる電流と同じ向きか、 逆向きか。 (5) Sを閉じた直後, R, と Reは動きだすかどうか。動きだすとすれ ば,その向きは左右どちら向きか。ただし, Ri, R2間の相互作用 は無視してよい。 R」 R2 A B C V。 図1 図2 (東京大) Level (1) o) s

この問題の(3)についてです。私は光学的距離を利用して解こうとしましたが解答とは答えが合いません。どこがおかしいんでしょうか。

208 波動 72 レンズ 容器の底に小さな光源を入れ,光源の真上 10cmの高さのところに,焦点距離8 cmの薄 い凸レンズL」を水平に置く。 (1) 光源の像はL」の上方または下方何 cm にできるか。その像は実像か虚像か。また, 像の大きさは光源の大きさの何倍か。 (2) Liの高さを変え,しかも実像象が(1)の場合 と同じ位置にできるようにするには, Li を 上下どちらへ何 cm 動かせばよいか。 次に, Liを最初の位置に固定する。容器に 前。 方物 (光 光源 HC 透明な液体を4cmの深さまで入れたところ, 光源の実像がLIの上 方 72cm のところにできた。 (3) この液体の屈折率はいくらか。 (1) レ b 次に,液体を取り除き,焦点距離 12cmの薄い凸レンズ L2を Li1の 上方に光軸を合わせて置いた。 (4) Li, L2による光源の像がL2の下方 24cmの位置で虚像となるた 倍 めには, L2をL」から何 cm離せばよいか。また,その像の大きさは 例立に 光源の大きさの何倍か。 立の日 最後に,L2のかわりに焦点距離 12cmの薄い凹レンズL。をL」の上 2) LL 方 30cm に光軸を合わせて置いた。 (5) Li, Lsによる像は Lsの上方または下方何 cm にできるか。また。 と保 1/ その像は実像か虚像か。 (熊本大+東京電機大) Q Level(1), (2) ★ (3), (4) ★ (5) しっ Point & Hint レンズの公式は符号を含めて扱えば,1つの式ですむ。 4. 状態に 6, f は次図のようなケースがスタンダード(正の値)となっている。 (3)屈折率nの液体中,深さ Dにある物体を真上から見ると,屈折のため見かけ の深さは n D となる(エッセンス(上) p 127)。 :の の5 ン 0 v の能

なぜこの問題ですぐに0度になるとわかるんですか？

130 熱 gom 44 比熱·熱容量 電力 600 Wのヒーターを内蔵した容器がある。この中に200gの氷 を入れたところ,氷と容器全体の温度は一様に一15 ℃になった(図 1)。容器の熱は外に逃げないとし,ヒーターの熱容量は無視でき,水 の比熱は4.2 J/g·Kとする。スイッチを入れて加熱し続けたところ, 高温物 (4)ある ECT 全体の温度は図2のようにA→B→C→D と変化した。 の 氷の融解熱はいくらか。 ) 容器の熱容量Cはいくらか。また, 氷の比熱 cr はいくらか。 水と容器全体の温度が50℃になったところでスイッチを切り, その 中に一10℃, 90gの銅の塊を入れたところ, 十分な時間がたった後 BC こ。 融 BC 熱は 全体の温度は47.7 ℃ になった。 (2) C ) 銅の比熱cはいくらか。有効数字2けたで答えよ。 X)初めの状態(図1)でスイッチを切り, 80℃, 500gの銅の塊を入 れると,やがてどのようになるか。 (金沢工大+東北大) 温度(C) 氷 50 D 与 ヒーター B 0 スイッチ -15 A 0 12 124 199 図1 時間 ) 図2 Level(1)~(3) ★ (4)★ Point & Hint 固体が液体になるときなど,固体·液体·気体間の状態 化が起こっているときは, 温度は一定に保たれる。BC間で氷が水になって る。物体の質量をm, 比熱をcとすると, 温度を4T だけ上げるのに必要な熱 Qは Q= mc4T と表される。mc の部分が熱容量である。

なぜこの問題にてQの位置エネルギーを考えていないんでしょうか

11 エネルギー保存則 35 HCURE (1) Qが最高点に達したとき,Qも Pも一 瞬静止する。この間に失われた(減少し た)のは,P, Qの運動エネルギーとPが しだけ下がったことによる位置エネル ギーである。一方,現れた(増した)の 本エ SE 静止 A Vo Vo 30° Q h」 he は,Qが Isin 30°高く上がった分の位 置エネルギーだから 6a幅とネしそーぼ?? 基準位置 うmu+3m8+ 3m-vo+ mgl = 3m·g·l sin 30° 1 4° 2 =D1 Mへ 1 運動エネルギーがmus+3muだけ失われ, 位置エネルギーが実 1 2 質的に 3mgl sin 30°-mgl だけ現れたとみてもよい。式表現は考え方で変 わってくる。 別解 初めの P, Qの,基準位置からの高さを ん, ha とする。全体の力学的エネル ギーを調べ,「はじめ=あと」とおいてもよい。 ★)5) 1 2 1 ;mue+ mghi +:3mv?+3mgh2 nto! 2 静止 =0+mg(hi-1) +0+3mg(h2+1 sin 30°) 両辺から mgh., 3mgh2 は消え, 上の式 と一致してくる。 Vo の(9) L と *……ャーー L 静止 30° ( J (2) 力学的エネルギー保存則より, Qが Aに戻ったときの速さは10となる(P も)。位置エネルギーが元の値に戻る ので、運動エネルギーも元の値になる からである。 Vo A点に戻ったときの Gく速さはvo であるこ とを見抜きたい。 取下点Cで止まるから,失ったのは P, Qの運動エネルギーとQの位置 エネルギー。一方, 現れたのはPの位置エネルギーと摩擦熱。 no X0 :3mu+3mgL sin 30° 2 2 -mu? + 2102 A O 上 OA

Pのみに力学的エネルギー保存則を使ってしまい間違えました。なぜこの問題でQまで含めて考えないといけないのですか？

34 力学 0 物理 浜島 A5判 w 11 エネルギー保存則 LECTURE Vo (1) Qが最高点 瞬静止する。 た)のは,P, C 質量mの小球Pと3mの小物 体Qを糸で結び、Qを傾角30°の 斜面上の点Aに置き,糸を斜面 と平行にし、滑車にかけてPを つるす。斜面は点Aの上側では 滑らかであるが、下側は粗く, Qとの間の動摩擦係数はっで、 ある。Pに鉛直下向きの初速 20を与えたところ,QもVで点Aから動 き出した。重力加速度をgとし、エネルギー保存則を用いて答えよ。 X)Qの達する最高点Bと点Aとの距離1はいくらか。 ) Qはやがて下へ滑り点Cで止まった。AC 間の距離Lはいくらか。 Q SB 3m の カ P →ーレ しだけ下がっ m 30°。 ギーである。 コ学 ぶす0 は,Qが Is 置エネルギー 良問 出 三島 5判 mvs? 運動エネ 質的に 3mg わってくる 別解 初めの ギーを調べ。 Level(1) ★ (2) ★ Base カ学的エネルギー保存 1 2 -mvs?+ から っm+位置エネルギー=ー定 Point & Hint 6のる =0+mg(た 両辺から Pの重力 mg よりもQの重力 理中?? の斜面方向の分力 3mg sin 30° 2 ※ 位置エネルギーには, 重力の位置エ (ネルギー mgh やばねの弾性エネ と一致して のほうが大きいので, 静かに放 せばQが下がり Pが上がる状況。 運動方程式でも解けるが,エネ ルギー保存則で解かなければな らないし,そのほうが早く解け 1 っex? などがある。 (2) 力学的 ルギー Aに戻っ ※ 摩擦がないとき成り立つ。厳密には 非保存力の仕事が0のとき成り立つ。 も)。位 ので、運 る。 からでお (1)摩擦がないので力学的エネ ルギー保存則が成り立つが, PとQが糸を通して力を及ぽし合い, エネルギーの やり取りをしているので, PやQ単独では成立しない。 全体(物体系)について扱 うこと。運動エネルギーと位置エネルギーの総量が保存されるが,失われたエネ ルギー = 現れたエネルギー とすると式を立てやすい。 (2) 元の位置に戻ったときの速さをまず押さえたい。その後は摩擦があるので, 摩 擦熱を取り入れ,エネルギー保存則を立てる。 最下上 エネル: 明と豆作用 iSb 摩擦熱 = 動摩擦力×滑った距離 -N ミ

この問題にてなぜ摩擦力は斜面下方向になるのですか。Cは斜面下向きに運動するため、斜面上向きに働くのではないかと思ったのですが

26 力学 8 運動方程式 C 物体A(質量 M) およびB (質量) 糸の両端に結び, Aを滑らかな斜面上にお き,Bを斜面の上端に取り付けた滑車を通 してつり下げる。いま, Aを手で支え, そ の水平な上面に物体Cをのせてから, Aを 静かに放したら, AはCをのせたまま斜面 に沿って加速度 りおり始めた。Aが距離1だけ進んだとき, CをAの上から取り去ったところ, Aはその後一定の速度で滑りおり ていった。 A)斜面が水平面となす角はいくらか。 (2) 加速度運動をしているときの糸の張力はいくらか。 (B) 等速度運動をしているときのAの速さはいくらか。 C4)物体Cの質量はいくらか。 在(5い、加速度運動をしているとき CがAに及ぼす鉛直方向の力はいくら を A B g 8 (gは重力加速度)で滑 か。 X6) 加速度運動中, CとAの間に滑りを起こさないためには, 両者間 の静止摩擦係数はいくら以上でなければならないか。 (兵庫県立大) Level(1)~(4) ★ (5), (6) , Point & Hint (1) Cを取り去った後の運動に目をつける。等速度運動は力のつり合いのもと で起こる。 (2) Bに注目する。 (5)力は2物体間で生じ,それぞれが受ける力の大きさは等しく, 向きは逆向きで あるという作用·反作用の法則を意識して, Cに注目する。 (6) AC 間に滑りけないか 「AA HE日