物理についての質問です。写真の一枚目は問題文と解答の写真です。２枚目は教科書、３枚目は自分で考えた結果出てきた答えです。大問3がわかりません。解答にあるΔt×aベクトルはaとbの速度の和だと思うのですが、教科書にある①と②のやり方のどちらとも合っていない気がします。また３枚... 続きを読む

サ 東京発 東京 上野 大宮 風谷 発 発 発 本庄早稲田 宮崎 安中榛名 桜井沢 発 発 和倉温泉 七尾 良川 羽咋 高松 宇野気 津 発 発 着 金沢 発 5.35 6:07 6:45 佐久平 上田 6:14 発 長野 松任 小松 発 5:53 6:27 7:01 飯山 上越妙 発 発 発 加賀温泉 大聖寺 発 ! 6:36 ↓ | 50 芦原温泉 発 ! 6:48 1 黒部宇奈月温泉 着 6:19 6:59 7:28 福井 富山 発 6:21 6:37 発 6:20 7:01 7:30 新高岡 6:30 6:46 鯖江 発 7:11 ↓ 着 6:44 7:00 武生 発 6:32 7:15 金沢 小松 加賀温泉 芦原温泉 福井 発 6:00 発 6:46 7:02 教 発 16:53 7:37 8:01 6:11 6:19 ↓ 7:13 近江今津 7:16 8:02 ↓ 7:21 7:35 8:22 ↓ たけふ 教 備考 6:27 58 発 6:36 発 6:45 ↓ 着 6:57 7:27 <14> <11>> 7:29 7:10 7:38 京都 発 7:50 8:37 8:55 7:47 7:59 <11> 高槻 新大阪 大阪 発 発 着 8:15 9:01 9:18 8:20 9:06 9:22 北新幹線 2.0 [選択肢 ① 約155km/h ② 約185km/h ③ 約215km/h ④ 約245km/h ⑤ 約75km ⑥ 約100km ⑦ 約125km ⑧ 約150km 3. 以下の問いに答えよ。 [知識・技能] 右図のように,ある時刻にある地点Aを北向きに通過した物体が, 4.0s後に地点 Bを東向きに通過した。 この間の平均加速度の向きを図示し,その大きさを有効数 字2桁で解答せよ。 2.0m/s (2) 次のように等加速度直線運動をする物体がある。 以下の値を有効数字2桁で解答せよ。 3.[知識・技能] 有効数字に留意し、 単位を付記すること A (1) 4.05 2.0.15 B 2.0m/s 流 ふき 180 大きさ B 2.0m/s (2) ア -1 7.1 x 10 m/s² 4.0m/s2 st x a 2.0 *s 必要に応じて補助線等を使用し、 平均加速度の向きを丁寧に図示 すること 8.0m オ 2.0m/s A (3)ウ IP- <芋> -2.0m/sa <理> <芋> <理> -2.0 m/s 40s 4.0 s VA 6.0m/s -6.0 m/s (12×10m) 3.0g 6.0s て (308) 14 ↑足さ

最後の問題で力学的エネルギー保存の式が０以上としているのは何故ですか？

6 いろいろな運動 軌道 地球 する。 例題 50 地球の質量を M, 半径を R, 万有引力定数をGとする。 (1)地表すれすれに円軌道を描いて飛ぶ人工衛星の速さ(これを 第1宇宙速度という) と周期 T を求めよ。 (2)地表面における重力加速度gを用いて表せ。 (3)地表面から人工衛星を打ち出し,地球から無限遠方に到達させ たい。 打ち出す速度はv (これを第2宇宙速度という)以上でな ければならない。ひ を求めよ。 遠心力 (1)人工衛星の質量を とする。 (万有引力)=(遠心力) より GmM R2 心力 V₁ m R = m- R GM . 01= R T = 21- W = 2 (n=4) GmM R2 2лR R T= 2πR V₁ GM (2)(地表面での重力)=(遠心力) Vi mg = m- . v=gR R (3)打ち出した速さを v, 無限遠方での速さをu とおく。無限遠方での万有引力による位置エネ ルギーは0だから力学的エネルギー保存則より 万引力による位置エネルギ mo mv² +(-6)= mu² -mu20 R (打ち出した瞬間) ( 無限遠方) これを解いて≧ 2GM このとき R 万有引力による。 ココが 2GM(=√2vs) . 02= R ポイント) 位置エネルギーの VA m M ME -G(RW) [人工衛星を無限遠方に到達させるための条件] (運動エネルギー) + (万有引力による位置エネルギー) -18

(１)の最後のまるで囲んだTの式が分かりません

6 いろいろな運動 月軌道 0 地球 0 こする。 解 例題 50- 地球の質量を M, 半径を R, 万有引力定数をGとする。 (1)地表すれすれに円軌道を描いて飛ぶ人工衛星の速さ(これを 第1宇宙速度という)と周期Tを求めよ。 (2)地表面における重力加速度g を用いて表せ。 (3)地表面から人工衛星を打ち出し,地球から無限遠方に到達させ たい。 打ち出す速度はv2 これを第2宇宙速度という) 以上でな ければならない。 v2 を求めよ。 (1)人工衛星の質量を とする。 (万有引力)= (遠心力) より GmM R2 =m- R GM . 01= R 2πR R T= 2πR V₁ GM T = 2 mM R2 m- m R J (2)(地表面での重力)=(遠心力) mg = m- R 2 . V₁ =√gR (3)打ち出した速さを v, 無限遠方での速さをu とおく。 無限遠方での万有引力による位置エネ ルギーは0だから力学的エネルギー保存則より 万引力による位置エネルギ 2 m+(cm)=1/2mu² ≧ 0 R (打ち出した瞬間) ( 無限遠方) とこのとき 万有引による mo m これを解いて v≧ 2 GM R V2= 2GM (=√202) R 位置エネルギーの M -R ココが (ポイント) [人工衛星を無限遠方に到達させるための条件〕 (運動エネルギー) + (万有引力による位置エネルギー) ≧0

（2） 力学的エネルギーの変化量を考えるとき、動摩擦力による仕事は考えなくていいんですか？

第1章力学 問題 18 仕事と力学的エネルギー ② ばね定数k (N/m) の軽いばねの一端に,質 量m(kg) のおもりAをつけたばね振り子が ある。このばね振り子をあらく水平な床面上 物理基礎 公式 A U = 11/√ kx² 100000000 năm Q 0 -31 P IC 5/ 置き ばねの他端を固定する。 ばねが自然長のときのAの位置を原点と する。 図のように, Aを原点Oから点P(x=5/〔m))まで引っ張って、静か にはなした。Aは左向きに運動し始め、点を通過した。 その後、x=-31 (m) の点Qで静止した。 床面とAとの間の動摩擦係数をμとし、重力加速度 の大きさをg(m/s) とする。 (I)Aが点PからQまで運動する間に、動摩擦力のする仕事 W (N・m) を求 めよ。 Aが点PからQまで運動するときの, Aの力学的エネルギーの変化量 ⊿E (J) を求めよ。 (3) ⊿E = Wが成り立つことを用いて, μを求めよ。 弾性力による位置エネルギー(弾性エネルギー) U (J) (k (N/m): ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (I) おもりAにはたらく動摩擦力の大きさはμmg 〔N〕でPからQまでの移動 距離は8/〔m〕 である。 よって, 求める仕事 W [N·m〕 は, W=-μmg818μmgl (N・m〕 (2) 求めるのは「力学的エネルギーの変化量」なので、 おもりAの運動エネル ギーと位置エネルギーの和の変化量を考える。 Aは水平方向に運動しているので, 高さが変化しておらず重力による位置 エネルギーは考えなくてよい。 また, 点P, 点Qは自然長(原点O)からずれ た位置なので,点P, 点Qにおいて, Aは弾性力による位置エネルギーをもつ。 点P,Qにおける, 弾性力による位置エネルギー Up, UQ[J] は, それぞれ, 〈千葉工業大 〉 Up = =1/21k(50)2-252k2 =/( 9 U₁ = ½k (31)²=kl² 2 (解説) ばねが自然長から伸びたり縮んだりしているとき, ばねの両端 には自然長に戻ろうとする向きに力が生じる。 この力を弾性力 点Pでは 「静かにはなし」 点Qでは 「静止した」 ので, それぞれの点で速 さは0.すなわち, 運動エネルギーKP, Ko〔J〕 も0になる。 よって という。 4E = 0 + 25 0+ -kl² 2 == 8kl² (J] 変化後KQ+ UQ 変化前 K + Up 公式 弾性力の大きさF(N) F=kx (k(N/m〕: ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (3) ⊿E = Wより ※ 弾性力の向きは, 自然長に戻ろうとする向き。 - 8kl² == -8umgl よって, μ = kl mg F ⇒縮みx, 弾性力F,=kx, 弾性エネルギー U22kx2 自然長⇒弾性力0, 弾性エネルギー 0 X1 X2 mmmm 000000 F2 ⇒ 伸びzy→弾性力Fy=kx, 弾性エネルギー U2=1/2k2 自然長 注 ここで, p.39 公式 力学的エネルギーと仕事の関係と p.37 公式 運動エネル ギーと仕事の関係の違いを、しっかりとおさえておこう。 保存力である重力 弾性力について, 位置エネルギーを考えるのが 「力学的エ ネルギーと仕事の関係」 であり, 仕事を考えるのが 「運動エネルギーと仕事の関 「係」である。 1つの式の中で、重力 弾性力の位置エネルギーと仕事を同時に考え こることはない! た, ばねは伸びたり縮んだりしているとき, 弾性エネルギーを蓄えている。 エネルギーは弾性力による位置エネルギーともいう。 kl (1) W = -8μmgl〔N・m〕 (2)4E = - 8kl[J] (3)μ= mg 4. 仕事とエネルギー 41

KとUがそれぞれ何を表すのか教えてください！！🙇🏻🙇🏻

©ⓒ 力学的エネルギー保存則 保存力だけが仕事をする物体の運動では,力学的エネルギーは一定に保たれる。 (はじめの力学的エネルギー) = (終わりの力学的エネルギー) Ki+U1 K2+U2 =一定 d 保存力以外の力が仕事をする場合 物体が保存力以外の力 (摩擦力・空気の抵抗力など) に仕事をされると物体の力学 的エネルギーはその分だけ変化する。

なぜ自分の回答だとvがちがくなるのですか？ 衝突後の向きは仮定してもいいですよね？

142 衝突後にはねかえる条件なめらかな水平面上で静 A Vo 止している質量Mの物体Bに,質量mの小球Aを速さ v。で衝 突させる。小球Aと物体Bとの間の反発係数をeとする。 (1) 図の右向きを正の向きとして, 衝突後の小球Aの速度と物体Bの速度Vを求めよ。 (2) 衝突後, 小球Aがはねかえる(速度の向きが変わる) ための, e の条件を求めよ。 例題 3 B

力学的エネルギーの問題です。 何故、½mv²₁は０ではないのですか。

物理基礎 【力学的エネルギー保存則 12】 物体がなめらかな面上の高さん 〔m〕 の点Aから斜面に そって下向きに初速度 vo (m/s) ですべり下りる。 点Bを 通過するときの物体の速さ 〔m/s) として力学エネル ギー保存則を書け。また, u 〔m/s) を求めよ。 ただし, 重力加速度の大きさをg 〔m/s2 ) とする。 2 mvz = √²³ + U₁ = { / m² ² + ₂ = 1) mVT mとして 仕事とエネルギー (確認プリ == / mv₂²2² + mg h = = = mv ² to < 1/1 28²³² + 8 h = √ √ 1² Vo ひ <-> Vj² + 2gh=u² B ať 0.2 +29h vo/ ( h=0 (wls) 【力学的エネルギー保存則 13] 上端を天井に固定した長さ(m) の軽い糸に物体を取り付け, 糸が鉛 直方向とをなす点Aから物体を静かにはなした。 最下点Bを通過す るときの物体の速さ (m/s) として力学エネルギー保存則を書け。ま

図のように正に帯電した棒を箔検電器に近づけた状態から棒を十分遠くまで離すと箔検電器はどうなりますか？

t C K HA ? ^^U₂² T

⑴でどうして重力による一エネルギーを考えていないんですか？

【2】 地表から質量mの物体を、 速さ v で打ち上げた。 地球の質量をM、半径をR とし、万有引力定数をG とする。 なお、月など他の天体からの万有引力は無視でき るものとする。 (1) 物体が地球の中心から距離rの位置を通過したとき、 物体の速さは vであった。 地表と距離の地点の間での力学的エネルギー保存の式を書きなさい。 2/2mu²GMm //mt2 r Om 15 (2) 打ち上げた物体が無限の遠方へ飛んでいくための最小の初速度の 大きさ (第二宇宙速度) v2 [m/s] を求めよ。 GMm 1/2/muz=1/2mt2. R ro 48 U₂ = = = 2GM - NR 12gge - 1/my2GMm R 1/2/2/mt2-GMm≧0 R NRK Im??? y2z R2GM M (3) 地表での重力加速度の大きさをg とする。 R = 6.4×10°m、 g=9.8m/s2 のとき、第2宇宙速度を求めなさい(有効数字2桁) 。 28R + GMm + r GMm x104 GMy Mish R2 動力=万有引力 GMm R mg = G. U 2GM R 12×9.8×6.4×106 2.4.9 4964 √22.72.82(102)2 第二宇宙速度 : 地球から無限遠方に飛び出せる最小の速さ。 ひュニ ひょこひ 2GM R ⇒ GM=gR2 172/2.800 RS 56 DE U₂2.7.5. 10.223 d 1.12x104 = 1.1×104 [m/s] 20 [0] 地球 M

どうして⑵（b）で垂直抗力が0以上じゃないと行けないんですか？

-mv² mgr=- = 1/2 m² 2π ゆえに -=2π T= W 2 (1) 重力による位置エネルギーの基準を点Bの高 さとする。点Aと点B間での力学的エネルギー保 存則より よって N=m N=m(g+²) よってv=√2gr [m/s] 速さで等速円運動をする立場で考 えると, 半円筒の中心方向にはたら く力のつりあいより v² N-mg-m- -=0 r ①式を代入して -=T 20 [s] tot N=m (2²-9) よって 式を整理するとv=v²+4gr £₂t_v=√/002²-4gr (m/s) 速さで等速円運動をする立場で 考えると, 半円筒の中心方向には たらく力のつりあいより v² N+mg-m=0 Vo N=m(g+2gz)=m(g+2g)=3mg〔N〕 (2) (a) 重力による位置エネルギーの基準を点Aの高 さとする。 点Aと点C間での力学的エネルギー 保存則より 1 mv²=1/mv²+mgx2r IN P-5g=0 r よってv=√5gr [m/s] 2 ①式を代入して N=m(²-49r-g) = m (-5g) (N) mg mg (b) N≧0であれば, 小球は半円筒を離れずに点 C に達することができる。 したがって, N=0 とな るvの値が,点Cに達することができるような ひ の最小値である。したがって 2 N 13 単振動 (1) (a) x=0.30sin 4.0t と x = Asinwt の係数を比