原点OにおけるAの速さを求めるために運動方程式を立てて計算するのですが、Aの運動方程式で弾性力kx ってプラスではないのですか？ バネを押し込んでいるのでX軸正の方向に力が働くと思ったのですが。

図1のように, 水平面上にばね定数kのばねの一端が壁に固定されている。 ばねのもう一端には質量Mの小物体Aが 取り付けられている。 ばねが自然長となる位置を原点0とし, 水平方向にx軸をとり, 右方向を正の方向とする。 x=aより右側の区間は摩擦のある領域であり, それ以外の領域は摩擦がないものとする。 小物体Aに質量mの小物体Bを押しつけて, ばねを自然長からr (<a) だけ縮めたあと静かにはなした。 しばらく の間はAがBを押しながら一体となって運動し, その後Bは分離して右方向へ運動した。 以下の問1~問3に答えなさ い。ただし,重力加速度の大きさをg とし, 小物体の大きさ, ばねの質量や空気抵抗は無視できるものとする。 000000000000000 A -r B 摩擦なし 図 1 a 摩擦あり B

51の方だとwからSを引くのに 47の方だとSからwを引くのはなぜですか？

p.61 51 糸でつながれた2物体の運動 水平でなめらかな机の上に置いた質量 5.0 A kgの物体Aに軽い糸をつけ、 それを机の 端の軽い滑車に通して、 他端に質量2.0kg の物体Bをつるす。 静かに手をはなした ところ、 AとBは同じ大きさの加速度で 運動した。 重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 (1) 生じた加速度の大きさを a [m/s2], 糸が引く力の大きさをS [N] とし, A, B それぞれについて運動方程式を書け。 (3) 糸が引く力の大きさ S [N] を求めよ。 (2) 生じた加速度の大きさa [m/s2] を求めよ。 滑車は糸が引く力の向き を変えるだけで, 糸が引 く力の大きさは変えない。 加速度の向きを正の向きとする。 (1) 「ma=F」 より 物体Aと物体B の運動方程式は A : 5.0×α=S ・① B: 2.0×α = 2.0×9.8-S ...... 2 (2) ① 式 ②式の辺々を加えて 7.0×α = 2.0×9.8 よって α=2.8m/s² (3) (2) の結果を ① 式に代入して S=5.0×2.8=14N A₁ B 5.0 kg 51 (1) A: B: S 5.0×=g 2.0×α (2) 2.8m/s² (3) 2.0×9.8N =2.0×9.8-S 糸でつながれた2物体の加速度は、 向きが変わるだけで大きさは変わ らないので, Aは右向き, B は下 向きに同じ大きさの加速度で運動 する｡ 14 N B a 2.0kg

このような実験をしたのですが、 うまくできなかった理由として、 コイン2をはじく強さが同じでなかったこと以外に 挙げたいのですが、思いつきません…。 お力添えいただけますと幸いです🙇🏻‍♀️

実験 コインの運動量保存 ●目的 コインの衝突実験を通じて, 運動量保存則を確かめる。 準備 きれいなコイン2種類,定規、分度器,三角関数表,電卓, 方眼紙 (A4またはB5), 下敷き 方法 コイン1 mi L₁ 0 定規でコイン2をガイド コイン2を 指ではじく (1) 手持ちのコイン2種類を用意する。質量は別表を参照。 02 L2 コイン2 m2 あらかじめ方眼紙に, 衝突時のコイン1とコ イン2の位置をマーキ ングしておく。 (2) 水平な机の上に、凹凸やゴミの付着のない下敷きを置く。その上に方眼紙を置く。 (3) 方眼紙上にコイン1を置き, 1点をマーキングする。 次に, コイン2を点線のようにコ イン1に接するように置き,衝突したときのコイン2の位置をマーキングする。 (4) 定規によるガイドを利用して, コイン2をコイン1に衝突させる。 その際, 両コインが 適度に広がるように。

電磁誘導がわからないです。 疑問①(3)で電流×eは仕事になる理由が分かりません。 ②(4)で何故少し上昇した後に落下を初めてしばらくすると一定の速さになるのか分からないです。

170 第4編・電気と磁気 a R b S₁ 291. 磁場の中での導体棒の運動図のように, 内部抵抗の 無視できる起電力Eの電池, 抵抗値Rの抵抗およびスイッチから なる回路がある。回路内のabとcd は間隔だけ離れて鉛直方 向に立てられ,それに接した長さ 質量mの導体棒Aが水平に 配置されている。Aは鉛直方向のみに, ab, cd に接しながらな めらかに動くようになっている。 また, 磁束密度Bの一様な磁場 (磁界)が回路に垂直に、紙面の裏から表の向きに加えられている。 重力加速度の大きさをg とし 回路内の導体の抵抗は無視する。 (1) Aを支えたままスイッチを S, に入れた。 その後, 支えをとると, Aは鉛直上向きへ BO E S2 鉛直 上向き d 動きだした。 速さがvのときの電流 I を求めよ。 (2) しばらくすると一定の速さになった。 この速さを求めよ。 (3) このとき,単位時間に、電池がする仕事 W, 抵抗で発生するジュール熱 Q, Aが得 る重力による位置エネルギーUを,それぞれ求めよ。 また, W, Q, U の間に成りた つ関係式を求めよ。 (4) Aが一定の速さになった後, スイッチを2に入れたところ, Aは少し上昇した後に 落下を始め, しばらくすると一定の速さになった。この速さを求めよ。 -285

力学的エネルギー保存の法則の問題(写真の赤丸の問題)について質問です。解説の「速さが最大になるときの物体の位置をとする。板を取り去った 直後とで，力学的エネルギー保存の法則の式を立てる」とは、どう言うことでしょうか。また、「物体の位置がx2のとき、重力による位置エネルギー... 続きを読む

の長さ h=250 -E 0° ngcos3 0° _mgcos30 30° 168. 弾性体のエネルギー 解答 (1) 解説を参照 (2) (4) x= mg k V= x= mg_ k m k て,x2= g 物体は重力弾性力、垂直抗力を受け、それらの力はつ りあっている。物体の位置がxのときのつりあいの式を立てる。また, 板が物体からはなれるとき,垂直抗力が0となる。(3)物体は重力,弾 性力の保存力だけから仕事をされ,その力学的エネルギーは保存される。 ばねの伸びが最大になるとき, 物体の速さは0 となる。 (4) 運動エネル ギーをxの関数として式で表し, 速さの最大値を求める。 解説 (1) 物体の位置がxのとき, 弾性力は鉛直 上向きにkx であり, 物体が受ける力は図1のよう に示される。 力のつりあいから, mg-kx-N=0 N=mg-kx ...① これから, Nxとの関係を示すグラフは、図2の ようになる。 (2) 板が物体からはなれるときは, N = 0 となる。 (3) mg 図2のグラフから, N = 0 となるxの値は, x= k 2mg k mg のとき, k 図1 Rx N x=0, x = 0 は板を取り去った位置なので、 解答に適さない。 したがって 2mg k mg (3) x=0を重力による位置エネルギーの基準とし, 板を急に取り去っ た直後と, ばねの伸びが最大になったときとで, 力学的エネルギー保 存の法則の式を立てる。 板を急に取り去った直後, 運動エネルギー, 重力および弾性力による位置エネルギーは,いずれも 0である。 ばね の伸びが最大になるときの物体の位置を x1 とすると, その位置での 運動エネルギーは 0, 重力による位置エネルギーはmgx, 弾性力 による位置エネルギーは 1/12 kx² と表される(図3)。これから,力学 図3 的エネルギー保存の法則の式を立てると, 0=0-mgx + 1/23kx120=x(kx-2mg) 1 mv² は最大値 2 (4) 速さが最大になるときの物体の位置を x2 とする。 板を取り去った 直後とで, 力学的エネルギー保存の法則の式を立てると 0=1/2mv-mgx2+1/12kx2² 1/12mmx212/2kx=-12/21(キュー)+².② m²g² mg 2mg_ k 速さが最大となるのは, 式 ② が最大値となるときである。 したがっ m²g² となる。 2k (1) 問題文の 「ゆっく りと下げ･･･」とは,力が つりあったままの状態で 板を下げることを意味す る。 NA mgs 図2 E=0 mg k F000000006 i + 1/2kx ₁² E=0-mgx+- 0 X1 1x (3) 物体の力学的エネ ルギーは, 運動エネルギ 一. 重力および弾性力に よる位置エネルギーの和 である。 第1章 力学Ⅰ 物体の位置がx2のと き, 重力による位置エネ ルギーはmgx2, 弾性 力による位置エネルギー は kx2²/2 となる。 0/1 m² の最大値を求 めるには,式 ② のように 平方完成をするとよい。 101 some きる。 体に力を加えて, 一定の いて,この力がする仕事の仕事率を求めよ。 ただし, 度の大きさをgとする。 (1) 物体と斜面との間に摩擦がない場合 (2) 物体と斜面との間の動摩擦係数がμ' の場合 →例題13 [知識] 69. 動摩擦力と仕事■ 水平面上の壁にばね定 数kのばねの一端を固定し、 他端に質量mの物 168. 弾性体のエネルギー図のように, ばね定数kのばねの 上端を天井に固定し,下端に質量mの物体を取りつける。 ばね が自然の長さとなるように, 板を用いて物体を支える。 ばねが 自然の長さのときの物体の位置を原点として, 鉛直下向きを正 とするx軸をとり,重力加速度の大きさをgとする。 (1) 板をゆっくりと下げ, 物体からはなれるまでの間で,物体 が受ける垂直抗力の大きさNと位置xとの関係をグラフで示せ。 (2) (1)の場合において, 板が物体からはなれるときの物体の位置 x を求めよ。 (4) (3) の場合において, 物体の速さが最大になるときの物体の位置 x と, そのとき (3) 板を急に取り去った場合,ばねの伸びが最大となるときの物体の位置xを求めよ 速さ”をそれぞれ求めよ。 (拓殖大改) 自然の長さ 自然の 長さ 物体 板| Os→0 ばね < 0000 X 体を取りつけた。 ばねが自然の長さのときの物 日本の位置Oを原点とし、 右向きを正とするx軸 をとる。 物体を、原点Oからx軸の正の向きに距離はなれた位置Pまで引き,静か なすと、物体はx軸の負の向きに向かって動き出し, 0から距離s はなれた位置 停止した。 この運動では,PとQの間のある点で物体の速さが最大となることが観測 た。 物体と面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。 物体が位置Pにあるとき, ばねにたくわえられている弾性エネルギーはいくら 物体が0から距離 x はなれたPとQの間の任意の位置Rにあるとき, 物体の エネルギーはいくらか。 物体が静止する位置Qの座標s はいくらか。 物体の速さが最大となる位置を求めよ。 (愛知教育大

なぜ比例するのですか？

246 気体分子の運動 同じ温度の水素 (分子量2) と酸素 (分子量 32) がある。 の量について, 酸素分子での値が水素分子での値の何倍か答えよ。 (1) 1分子の質量 (2) 1 分子の平均運動エネルギー (3) 二乗平均速度 RA 247 気体分子の運動 ■ 一辺の長さLの立方体の容器に、質 2

なぜこうなるのですか？

246 気体分子の平均運動エネルギーは、気体の種類によりす 解答 (1) 1分子の質量は, その気体の分子量に比例する。 32 (m) よって -=16倍 2 2 (mort Cin (2) 1分子の平均運動エネルギーEは,気体の種類によ 告

至急です！こういう問題で答えが10√2になったとして、10√2と答えては間違いなんでしょうか？わざわざ1.41かけて大体の数値を出すべきなんでしょうか

平面内の力のつりあい 次の静止した物体A が受ける力をすべて図示し, (a) と (b)の A が受 ける力の大きさをそれぞれ求めよ。 例題 (a) 糸が引く 力 Ti〔N〕 (b) 糸2が引く力 T2〔N〕 よって Ti ×1=10×√2 ゆえに Tì=10√2 解1 図のように2本の 糸が引く力の合力が重 力とつりあっている。 直角三角形の辺の長さの比より T1:10=√2:1 ≒10×1.41 =14.1≒14N また, T2 : 10=1:1 よって T2×1=10×1 ゆえに T2=10N 解2 力を水平成分と鉛 直成分に分解する。 水平方向の力のつりあ いより 糸 T2-Ticos 45°= 0 天井 45° T1とT2の合力 Ti T2 糸 1 45° Ti 45° Ticos 45° |10N 10 N 重さ (10N) T2 2 10N (水平) 天井 Tisin 45° A (重さ10N) T2 糸 2 (水平) ..1 鉛直方向の力のつりあいより Tsin45°-10=0 ②式より Ti 1/12-100 Ti=10√2≒10×1.41=14.1 = 14N ①式より11/12=10√2×1/1/12 = 10N

(2)について質問です。 解説ではcf間に流れる電流をiと置いていますが、acfhでは時計回り、cdef間でも時計回りで電流が流れるのならcf間に流れる電流がc→fとf→cで互いに打ち消しあい、電流は０にならないのですか？解説お願いします

チェック問題 5 時間変化する磁場 図のようにそれぞれの端子の間の 長さ1, 抵抗値Rの9本の抵抗で長 方形の回路abcdefgh をつくり, 水平 面上に置く。 全体に鉛直上向きの磁場をかけ, そ の磁束密度Bをグラフのように時間変 化させたとき (1) 回路 cfhac, 回路 cdefc に発生す る誘導起電力をそれぞれ求めよ。 (2) 辺 cf に流れる電流 (c→f の向きが正) を求めよ。 解説 (1) 〈電磁誘導の解法起電力>で解く。 起 どうやって起電力を求めるかい? たしかにそうだね。 そ こで本問のように,棒が動 かず 磁束密度Bだけが 時間変化する場合には《電 磁誘導の法則》(p.226) しか 使えないね。 図 aで回路の cfhaccdefc をそれぞれ 回路 回路 とよぶ｡ イの面積はそれぞれ a h a ア えーと､棒が動いて「プチプチ」 と磁束線を切るわけじゃ ないから、 「ローレンツ力電池」は使えないし･･････ (I-i) 3R ア B〔T〕 B₁ Ⅰ イヤ ! ◎増 OB OB I.5Rc ⑧妨H 妨 Ⅰ TH V₁ 横 12分 コー 2 f I-i iR 1 図 a ・t[s〕 V₁ イヤ! 増 妨H 妨 Ⅰ CD

⑴です。 どうしてT1にマイナスがつくんですか？

[知識] 16. 棒のつりあい 重さ 60N 長さ 0.80m の一様な太さの棒を、次のように糸でつる して静止させだ。 各図に示された糸の張力の大きさ T1,T2, 長さx を求めよ。 21⁹ (1) (2) (3) N T2 T₁ T 60° 一 Tuma 0.60m 0.00 SS moan CON 20N 例題3