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

1 3 W₁ 168.弾性体のエネルギー <解答> (1) 解説を参照 (2) mg 1 k 0= mg k (4) x= (1) (2) 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、 2mg_ k 1 2 m k 9 mg-kx-N=0 N=mg-kx ...① これから, Nとx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) -mv-mgx2- 2mg k 図 1 x₁= (4) 速さが最大になるときの物体の位置をx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, 2+ +½kx²³² kx mg 図2のグラフから, N = 0 となるxの値は, x= k (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x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 1/21 kx² と表される(図3)。これから,力学 的エネルギー保存の法則の式を立てると 図3 200-mgx+1/23kx0=x,(kx,-2mg) x₁=0, 2mg_ k 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, mg て,x2= のとき、1/12mmは最大値 k ▼mg (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。 mg_ | mv²=mgx₂= kx²=-=k(x₂ − m ² ) ² + ²q² ... @ 2k 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 2k となる。 NA mg 図2 E=0 mg k +½kx² E=0-mgx+ 7 0 ンズ (3) 物体の力学的エネ ルギーは、 運動エネルギ 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xのと き 重力による位置エネ ルギーはmgxz, 弾性 力による位置エネルギー は kx2²/2 となる。 01/23m²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 体に力を加えて いて, この力がする仕事の仕事率を求めよ。 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 自然の 長さ HALA 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。 17 (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 物体 板| ばね < (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 (拓殖大改) 速さ”をそれぞれ求めよ。 [←]自然の長さ ors→Q Ø Ø d d d d d d d d d d d d d d d d d d [知識] 69. 動摩擦力と仕事■ 水平面上の壁にばね定 数んのばねの一端を固定し、 他端に質量mの物 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 8420 (愛知教 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。

青線についてですが、電圧の正負はどう判断したんですか？

第3問 次の文章を読み、後の問い (問1~5)に答えよ。 (配点25) 図1のように、二つのコイルをオシロスコープにつなぎ, 平面板をコイルの中を 通るように水平に設置した。 台車に初速を与えてこの板の上で走らせる。台車に固 定した細長い棒の先に、台車の進行方向にN極が向くように軽い棒磁石が取り付 けられている。二つのコイルの中心間の距離は 0.20mである。ただし,コイル間 の相互インダクタンスの影響は無視でき,また,台車は平面板の上をなめらかに動 く。 PERA BECU 台車 N オシロスコープ Booti 00-000 0.00.5 SEASOSE 電圧 〔mV 〕 100 O -100 0.20m 0. 1 台車が運動することにより, コイルには誘導起電力が発生する。 オシロスコープ により電圧を測定すると, 台車が動き始めてからの電圧は、図2のようになった。 20.5 DES コイル 図 2 ①5753つ ① A... ar 1.0 S 時間 〔s]

(1)この解き方どこが間違ってますか

(9) - P₁ (Sh) = P₂ (s (hex)) Pint = P₂ W/(1+1) P₁ = P₂ ( 1+ 20 ) - P₁ - hert h Pr P₂ = & W. hexa + Pi (CT)

平行電流が及ぼしあう力についてなのですが、（2）で合力をを求める際に、Ｆsは考えなくて良いのですか？

(3) L2 例題 58,277 応用問題 275. 平行電流が及ぼしあう力● 4本の平行な長い直線の 導線 P, Q, R, Sが図のように正方形の4頂点の位置に並べら れ、Pには紙面の裏から表の向き, Q,R,Sには表から裏の向 きにそれぞれ 20Aの電流が流れている。正方形の1辺の長さ を 10cm とし,真空の透磁率を 4π×10-7N/A²とする。 (1) 正方形 PQRS の中心0における磁場Hの強さとその向き を求めよ。 ●(2) 導線Pの受ける単位長さ (1m) 当たりの力の大きさとその向きを求めよ。 .0 S R 272

この問題のボイルシャルルの問題はなぜ、A+B＝ABみたいにしてるのですか？ 186番の問題ではA＝ABみたいにボイルシャルルで作ってるんです。どなたか教えてください

●センサー 60 単原子分子の理想気体のと 3 5 き, Cy=-R,C,== 2 例題 44 気体の混合 容積 6.0×10-3m²の断熱容器 A の中には 1.5×10 Pa, 300Kの単原子分子の理想気体容積 3.0×103m²の断 熱容器Bの中には4.5 ×10°Pa 270 K の単原子分子の理 想気体が入っている。 コックを開いて両方の気体を混合 し,十分に時間がたった後の圧力p [P.]と絶対温度 T [K] を求めよ。 ●センサー 61 全体の体積が不変 (仕事が 0) 断熱のとき, 内部エネ ルギーは保存される。 122 第Ⅱ部 熱力学 (3) 単原子 UA+UB=U 閉じ込めた気体では,物質 量が保存される。 NA+NB=n 3 AU=nCyAT=nRAT[J] 2 (4)(1)~(3)より,Q=4U+W(熱力学第1法則 ) M=90×8=0.W=0(どこも押し動かしていないので仕事は より, AU=0である。 H PAVA DBVB_D(VA+VB) + RTA RT 207212 3 3 3 3 2 PAVA+PBVB = P(V₁ + V₁) V より. -U==nRT= RT (1.5 ×10) × (6.0×10 - 3 ) 300 (2.5 ×10) × 16.0 × 10-3 +3.0×10-3) T ゆえに,T= 2.8×10 [K] B り Nik RT (4.5 ×10) x (3.0×10-3) + 270 23 A (1.5 × 10%) × (6.0 × 10~) + (4.5 × 105) × ( 3.0×10-3) =p(6.0x10-3+3.0 × 10-3) ゆえに, p= 2.5×10°[Pa] mol)の単 この体の定モル状態 (2) 体脂定で量QU〕を加 (3) 圧力一定量Q0) を加 FF 206 等護変化 気体の温度 縮したこのとき、気体は 気体の混合絶対温 の入りはないものとす EURST 201 V=nRT

なぜ加速度が最大になるのは±xoのときなのですか？ 右向きが正なので1番左に来たときだけ最大になるのではないのですか？

181 2本のばねにつながれた物体の運動 図のよう P000000~80000001 A 物体 B に,なめらかな水平面上に置かれた質量mの物体に, ばね O x 定数がそれぞれk1,k2 の軽いばね A, B をつけ, 他端をそれぞれ壁 P, Q に固定する。 このときばね A, B はともに自然の長さであった。 このときの物体の位置Oを原点とし 右向きをx軸の正の向きとする。 物体を正の向きに x だけ移動させてから手をはなす と,物体は単振動をした。 (1) 物体が位置xにきたとき, 物体にはたらく力Fと物体の加速度 αを求めよ。 (2) 物体の加速度の大きさが最大になる位置 x を求めよ。 (3) 単振動の周期T を求めよ。 例題 37 194,195 I

解説を見てもよく分からないので教えて頂きたいです🙇‍♀️

84円重力と運動方程式 一定の加速度 0.80m/s2 で上昇するエレベーターの中で,質量 5.0kgのおもりを ばねばかりにつるしたところ, エレベーターの中の人には静止しているように見えた。 D (1) おもりにはたらく重力とばねばかりの引く力は,どちらの方が大きいか。 また、なぜそのようにいえるのか｡ CHE'S tritone * (2) おもりがばねばかりを引く力の大きさはいくらか。 0.80m² Strs JER 1000004

至急お願いします💦‼️ 二つの問題の最後の問題で 不等号に等号があるときとないときの違いってなんですか？？

擦のある床に, 一様な太さの棒を立 棒の重さをW, 棒の長さをLと 電力の大きさをそれぞれ求めよ。 を, tane を用いた式で表せ。 た 係数をμとする。 本のつり は,棒が 力が最大 N1 V L 2 B coso れぞれ の力の ○○○モーメントのつりあいから N×Lsin0-W× N,XL sino-wx 1/1/cos0=0 2 百万人 W 2 tan 0 N₁= L Kid F≦μN2=μW …..② N 式 ①② から, 鉛直方向の力のつりあいから, N2-W = 0 N2=W N₂=W > 4X¹0 W Mar 2tan 0 -Fotood (2) 水平方向の力のつりあいから, F-N=0 F = N₁= 棒が倒れないためには,点Aで棒がすべらな ればよい。Fが最大摩擦力μN2 以下となり, PEKAD WAN 0 167 TOALI ....① ≤μW tan 0² W 2tan0 1 2pm-M10.0 MEMORS 2μ

（4）です、 どうして絶対値を外すことができのかわかりません、 この状態で振動数の大小ってわかるんですか？

出題パターン 観測者 0, 振動数fの音を出す音 源 S, 反射板Rが図のように一直線音 上に並んでいる。 音速をc とする ここでRとOが静止し, Sが正の方 向に速さ”で動くときは、親の下での (1) 直接音の振動数 (2) 反射音の振動数 2 (3) 反射音の波長 入 RSO HOÁÓ 2 (4) 直接音と反射音によって生じるうなりの振動数はいくらか。 ただし,風 はないものとする。の伝わ ア:(波長)圧縮f= (分母小さく ) 解答のポイント! うなりの振動数 (1秒に何回うなるか) = 2つの振動数の差 解法 (1) (2)図 15-6のように, 音が伝わるよ うすを図示する。 ここでドップラー効果 が起こるのは図15-6では動く音源の音 の発射時のアとイで,アでは音源が前方 りの音の波長を「ギュッ」と圧縮し、で は後方の音の波長を 「ベローン」と引き 伸ばしている。 C f₂ f h2=- 48 振動数・波長 ・ うなり c+v = C- 音速 C f₂= c+vf cf C-v 静止 U ドップラー効果の式の立て方より、 ジ GUIDARTHOFOR-0450 08 GUD: c+v 1-2 (S) (1) steiadk ア直接音 V イ:(波長)引き伸ばした JIMS): (分母大きく) HIST (3) 引き伸ばされた反射音の波長については,すでにたとcとで2get! して いるので波の基本式より) 550 容 2 反射音 15-6 (4) 図 15-6 で観測者 いるので,うなりを観測する。 うなりの振動数は犬との差で, 7 (+9) TV- 2cvf cf_ f-fl=-=- まず何よりも先に振動数を計算しておいて, そ の後に波の基本式で波長を計算するのがコツ! t₂ 静止 というわずかに振動数の異なる音を同時に聞いて A till STAGE 15 ドップラー効果 165

物理の抵抗の問題です。解法が思いつきません。答えしかないので、解説お願いします！🙏🙇‍♂️

⑥ 内部抵抗が5Ω で最大 1Aまで測れる電流計がある。 (i) この電流計を5Aまで測れる電流計として用いたい。 何Ωの抵抗をどのようにつ なげればよいか。 (この電流計を20Vまで測れる電圧計として用いたい。 何Ωの抵抗をどのようにつ なげればよいか。