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物理 高校生

高校物理の円運動の問題です。 マーカー引きしている箇所で①に③を代入して整理するとSが求められるのですが、 どのように整理したらこの解答に導けるのかわからずおります。 (その過程がわかりません) そもそも代入箇所は、V2への代入でいいのでしょうか? 教えていただけると幸いです。

問8-3 右ページの図のように,長さlの糸に質量mの物体を結び、最下点で初速度を 与えた。 以下の問いに答えよ。 (1)糸が鉛直方向となす角度が0のときの糸の張力Sを求めよ。 (2) 物体が1回転するために必要なvo に関する条件を求めよ。 この問題では,物体の高さが変わるため, 物体の速さも変化します。 つまり、この問題における円運動は,等速円運動ではないのです。 等速でない円運動の場合でも基本的な考えかたは等速円運動のときと同じですよ。 (1) は「円の中心方向の力のつり合いを考えて, S=mgcose」としてはダメです。 物体は静止していない、つまり,円運動をしています。 円運動をしているということは,中心方向に加速度が生じていますよね。 加速度が生じているということは,力のつり合いではなく, 運動方程式を立てて考えなければならないということです。 <解きかた (1) 向心力は、張力Sと, 重力の中心方向成分である-mgcoseとの和 S-mgcos 円運動の半径はlなので、運動方程式F=maにあてはめると v2 S-mgcosQ=m ………① F a 献により、 また、物体は最下点から高さl (1-cose) の位置にあるので 力学的エネルギー保存則より 1 mvo=mgl(1-cose) + -mv² 2 位置エネルギー 運動エネルギー 最初の運動エネルギー ・③ 問題文にない』を消去 Onie? ②より,v=vo2-2gl (1-cos) ①③ を代入して整理すると, 求めるSの値は 2 S= mvo l + mg (3cos 0-2) 答 ......④ ちょっと難しく感じたかもしれませんが使ったのは運動方程式 (①式) と, (①式)と、 力学的エネルギー保存則 (②式)の2つで、 ①式が円運動になったというだけです。 「円運動でも使う道具は今までと同じ」と考えておけば怖くはないですよ。

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物理 高校生

最初からわからないので途中式等お願い致します。 とても急いでいます。 図々しいですがよろしくお願いします。

9. さ 図 1 nick nd to 1230 次の波形を解答用紙に描きなさい。 ※観測される波以外も残してよいが、 解答は太くわかりやすく表示する事。 (1) 図1の瞬間に観測される波形。 (2) 図2のように、 2つのパルス波 1, 2 が矢印の向きに同じ速さで進んでいる。 1s 間に 2 目盛り進むとしたときの, 2s 後に観測される波形。 波1 → 図2 波2 10. 固定された反射板による波の反射を考える。 波の進む向き をx軸として連続する波が発生している。 右図は波が発生 してから十分時間が経過した後の時刻 t=0 における入射 波だけを示している。 入射波は正弦曲線で表され, 波の周 期を T 〔s] とする。 また, 波は, 反射板で固定端反射されるものとする。 (1) 図に示された入射波に対する反射波の波形を解答欄の図中に描け。 (2) 図の状態から時間が経過して,入射波と反射波の合成波(実際に観測される波)の変位が, どのxについても0となる最初の時刻を求めよ。 (3) 合成波 (実際に観測される波)の変位がどの x でも0となる状態は, 返される。 図の状態から数えて, 合成波の変位がどのxでも0となる ただし、 n = 1,2,3…..とする。 Ä 反射板 一定の時間間隔で繰り 回目の時刻を求めよ。 依頼と一緒 社 品番 16290

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