力学の問題なのですが、自然長に戻ると物体が離れるというのが分からないです。離れたあとどのような運動が起こるのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

図1のように, なめらかで水平な床上に置かれた質量mの薄い板と質量mの小球が, 板の上面に立てられた支柱とばね定数んのばねにより, おたがい結び付けられている。同 じく床上に置かれている小物体の質量は2mである。 水平面内の支柱から小物体に向かう 向きをx軸の正の向きとし、 速度, 加速度, 力もこの向きを正とする。 小球と小物体の大 きさ, 支柱とばねの質量, 小球と板との摩擦, 空気抵抗は無視できるものとして 以下の問 いに答えなさい。 なお小球はつねに板上で運動し, 支柱に衝突することはなく, 小球, 小物 体,板の運動はすべて図の紙面に平行な面内に限られるものとする。 支柱 ばね 小球 10000 板 小物体 C 図1 問1 板を床に固定した状態で小球をx軸の正の向きに引き, 小球と支柱との間隔をばね の自然の長さよりも大きくしてから静かに手をはなすと, 小球は単振動する。 振動の 周期 T を求めなさい。 問2 ばねが自然長で, 小球と板が床上で静止している状態から, x軸の正の向きに大き さαの加速度で,板を等加速度運動させたところ, 小球は板に対して単振動を始めた。 運動を開始した時刻を t = 0 とする。 (1) 単振動の周期 T2 を求めなさい。また、ばねの最大の縮みを求めなさい。 △(2) 時刻 t = 2 T2のときの,小球の床に対する速度を求めなさい。 (3) 時刻 t = 2 T2 のとき,板の運動をそのときの速度のまま,等速度運動に切り替え たこのあとの運動で, はじめてばねの伸びが最大になったときの時刻と,その伸 びを求めなさい。 時刻は T2 を用いて表しなさい。 問3 ばねを自然長にして, 板と小球を共にx軸の正の向きに一定の速度(速さV)で運 動させる。 小物体にこれらと逆向きで同じ速さの速度を与え, 床上で板と小物体を 全非弾性衝突させた。 (1) 衝突直後の板の速度を求めなさい。 くっつきあって 一体 (2) 衝突後,板に対する小球の振動の速さの最大値と, 振動の振幅を求めなさい。 (3) 板と小物体が, 一体化してから離れるまでの時間を求めなさい。

（4）についてです。 重力による位置エネルギーは考慮しないんですか？

第1問 図1-1のように傾き00<0<)の斜面をもち,断面が直角三角形で 質量 Mの台があり,水平な床に置かれている。斜面の下端にはばね定数kのばねの 一端が固定され,他端には質量mの小球Pが固定されている。 ばねは最大傾斜の 方向で伸縮し,小球Pは斜面に接触しながら図の鉛直面内で運動する。 はじめは, ばねが だけ縮んだ状態で小球Pと台は静止している。 摩擦 空気抵抗, ばねの質量, 小球の大きさは無視し,重力加速度を 」 とする。 台を床に固定し,図1-2のように小球Qを静止している小球Pから斜面 に沿ってlだけ上の斜面上の位置で静かに放すと, 小球Qは小球Pと衝突した直 後に静止した。小球Pと小球Qの運動は図の鉛直面内で生じ,衝突は反発係数 e の非弾性衝突とする。 (1)1回目の衝突直前の小球 Qの速さを とする。 1回目の衝突直後の小球Pの 速さを voe を用いて表せ。 (2) 小球Qの質量を求めよ。 (3)1回目の衝突後, 小球P が初めて静止した瞬間に2回目の衝突が生じるための eを求めよ。 ただし,m, g, k, lなどの次元をもつ量を用いずに答えよ。 (4) 小球Qを質量mの小球Rに変えて同じ実験をすると, 小球Pと小球Rは 完全非弾性衝突をし,その後,離れることなく運動した。 ばねの縮みの最大値 m を l を用いて表せ。 2

(ク)の答えについて質問です。 問題文に摩擦力fが与えられているのに、なぜそのfをmaに変換しているんですか？

1942物体の単振動 次の文中の k Bm A IM を埋めよ。 図に示すように, ばね定数んの軽いばねを水平でなめ らかな床の上に置き, その左端を壁に固定した。その右 端には,質量 Mの物体Aを取りつけ, その上に質量mの小さな物体Bをのせた。物体 Aの上面はあらい水平面であるとする。 物体Aを引っ張ってばねを伸ばし,静かにはな すと,物体Aと物体Bは一体となって運動を始めた。 物体の加速度の向きは,図のばね にそった方向の右向きを正とする。 重力加速度の大きさをg とする。 ばねの自然の長さからの伸び,すなわち両物体の変位がx (x>0) のときの両物体の 加速度をαとする。 このとき, 物体Aと物体Bが及ぼしあう摩擦力の大きさをfとする と,物体Bの運動方程式は ma=ア 物体Aの運動方程式は ・① Ma=イ × x + ウ と書き表され, ①式と②式を加えると (M+m)a= エ ② ..... ③ が得られる。 ③式は,x<0 の場合も同様に成立する。 ③式より ばねをd (d> 0) だけ 引き伸ばして物体Aを静かにはなした場合の運動は、振幅がdで角振動数がオ の 単振動であることがわかる。 したがって, 両物体の速さの最大値はdxカ,加速度 の大きさの最大値はキであり, ①式を考慮すると, 物体Bが物体Aの上ですべらず に運動する, すなわち, 物体Aと物体Bが一体となって運動するためには, 物体Aと物 体Bの間の静止摩擦係数がク 以上でなければならない。 [16 関西大 改] → 180, 181

この問題教えていただきたいです！！

か k₁ 0000000 知識 三角比い [M Mは,mの何倍 立たさ 9斜面上の物体のつりあい■図のように,傾き0のなめ らかな斜面をもつ三角形の台が, 水平面に固定されている。 m1 一端を天井に固定した軽い糸で,質量mの物体が斜め上方向 k2 m2 0000000 に引っ張られ, 斜面上で静止している。 糸と鉛直方向との受 なす角はαである。 0 <0 <90° 0 <α+0 <90° とし, 重力 tim 加速度の大きさをg とする。 糸の張力の大きさと, 物体が 斜面から受ける垂直抗力の大きさをそれぞれ求めよ。 ヒント (山形大改) 例題5 大 7 (3) 体重計がA君から受ける力の大きさが mg 〔N〕 のとき, 体重計の示す値はm[kg] である。 B 物体A, B が受ける力を図示し, つりあいの式を立てる。 9 (1) 物体が受ける力のつりあいの式を立て, sin AcosB+cosAsinB=sin (A+B)を利用する。 3. 力のつりあい 37 45° 例題5

(3)について質問です 中心からの距離がr≦aの間ならOからの距離が遠いほど電気量は大きくなるので電場の向きは半径方向内向き向きをなると考えたのですが、解答では外向きだそうです。どう考えればいいのか教えてください！🙏

リード D 第21章 静電気力と電場・電位 193 372 帯電した球体がつくる電場■ 図1のような,正電荷 Q [C]に帯電した半径a [m] の導体球Aがつくる電場を考える。 クーロンの法則の比例定数をk [N·m²/C2] とする。 (1) 導体球の中心Oから距離[m] (0<r<α) 離れた点における 電場の強さを求めよ。 r (2) 導体球の中心0から距離 [m] (a<r) 離れた点における電場 の強さを求めよ。 次に、 図2のように単位体積当たりの電気量が一定の値 [C/m² a 図 1 + + + + 導体球A A+++at+ ++ + + + ++・ ++ +O++ + + + ++++ 球体B (p>0) である半径α [m] の球体Bがつくる電場を考える。図2 (3) 球体Bの中心0から距離 [m] (r≦a) 離れた点Pにおける電場の強さを求めよ。 た だし,点Pでの電場は, 0 を中心とした半径 [m] の球面の内部にある電荷がつく る電場に等しいものとする。 [17 関西学院大 改] 363 物

（エ）でF0=fで板における力のつりあいの式で求めたらなんでダメなんですか？図は（1）のものなんですけど、（1）のときってfはただの摩擦力だから不変じゃない値だから、F=fって立てちゃだめだなーって思ったので、立てなかったんですけど、（2）は最大摩擦力なので不変の値ですよね... 続きを読む

運動方程式 ③ 物理基礎 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のような水平の床に置かれた質量M(kg) の板の一端に,質量m 〔kg)の物体をのせる。 物体 m M 板 F 床 このとき,板と物体との間の静止摩擦係数をμとする。 床と板との間の摩擦 (1) 板を水平右向きに大きさ F〔N〕の力で引く際,力Fや板と物体間の摩擦 は無視できるものとする。 重力加速度の大きさをg 〔m/s2〕 とする。 力の大きさにより,板上の物体がすべることがある。 いま、力Fが十分に 小さい場合を考える。このとき,力Fが作用した瞬間に物体は板上をすべ ることなく,板と一体となって動いた。このときの板の加速度の大きさを, F, M, m を用いて表すとア(m/s)であり, 板と物体との間の摩擦力 の大きさを,F, M, m を用いて表すとM)〔N〕である。 (2) 力Fがある大きさF を超えていれば,力を加えた瞬間に物体は板の上 をすべり始める。 力Fで板を引いた場合,板と物体との間の摩擦力は最 大摩擦力となる。この力の大きさを,m,g,μを用いて表すと 〔N〕 となり,力Fの大きさを,M,m,g,μを用いて表すと) 〔N〕 となる。

n=d(実際の長さ)/d'(見かけの長さ)を使ってn=(h3-h1)/(h0-2h1+h2)になったのですが、合ってるか分からないので教えていただきたいです

率をdとd でn=[か]と表されると分かる。 (2) 対物レンズの高さ(図2のん) が表示される測定装置が付いた顕微鏡 (読み取り顕微 鏡)を使い、屈折率の測定実験を行った。 先ず台に何も置かず、台に付けた印に焦点 を合わせたとき、 ん=hだった。 次に、台の上に直方体のガラスを置き (最長の辺を 縦)、ガラスを通して台の印に焦点を合わせるとん=hになった。 最後にガラスの上面 に印を付け、その印に焦点を合わせるとん=んになった。 問 (1) を参考にして、この実 験からガラスの屈折率を求める式を示せ。 空気の屈折率を1とする。 んの値を 表示 h 図2 (3) 問 (2) の実験で、ガラスを最長の辺が横になるように置いて) 実験した場合、 屈折率はどうなるか。 (4) 問 (2) で、 ガラスの最長の辺が縦になるように置いて実験した理由を考察せよ。

教えてください

図のような回路において、キルヒホッフの法則を用いてR1, R2, R3の抵 れる電流の正の向きとする. 有効数字に注意して、空欄に数値を記入しな 3.0V 1.0Ω 5.0Ω R1 R2 11 I2 5.0.Ω R3 13 20V

(2)の最後の行の計算の方法が分からないので教えてください🙇🏻‍♀️

知 15 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり, AC 端はちょうつがいで壁につけられ,他端Bは,Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により,図に示す状態で支えられている。ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 (1) 糸の張力の大きさTを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分, 鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ry とする。 Rx, Ryの大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 130° s 60° 30° 例題 3 B

5の(4)がよく分からないので教えてください🙇🏻‍♀️

5 斜方投射 知 水平面上で水平面に対して0の角度で小 球を投げ上げた。 小球の初速度の大きさを [m/s], 重力加 速度の大きさをg [m/s] とする。 Vo Vo 日 (1) 初速度の水平成分 Vox, 鉛直成分 Voy の大きさはそれぞれ 何m/s か (2) 小球が最高点に達するまでの時間は何秒か。 また, 最高点の高さんは何mか。 (3) 小球が水平面に落下する点までの水平到達距離は何m か。 (4) 角度を何度にとると,(3)の水平到達距離が最大となるか。 必要があれば 2sinOcos0=sin 20 を用いよ。 例題 2,11