(3)がわかりません。なぜaではなく2aとなるのですか？

45 軽いばねの両端に同じ質量mの物体AとBを取 りつけ, 滑らかな円筒状のガードでばねが鉛直に保 たれるようにして, B を床の上に置いたところ,ば ねの長さが自然長よりαだけ縮んだ位置0でAは 静止した。 重力加速度をg とする。衣 (1) ばねのばね定数はいくらか。 また, 床がBか ら受ける力の大きさはいくらか。 B に作用する力 のつり合いより求めよ。 x 0- a P-Y. 1000000000円 IZB (2) Aを0点よりさらにαだけ下のP点まで押し下げて、静かに放し たところAは振動した。 JO (ア) 振動中のAの速さの最大値はいくらか。 (イ) 0点を原点とし,鉛直下向きを正とするx軸をとると, Aの位 置 x は放してからの時間とともにどのように変わるか。 x を tの 関数として表せ。 (3) はじめにAを0点より押し下げる距離を6にして運動させたとき, Aの振動中にBが床から離れて上方に動き出さないためには,b の 値はどれだけ以下でなければならないか。 ・自然

物理の力学的エネルギーのところなんですけど、 なぜ青線のように判断できるか分からないです 教えてください🙇‍♀️

発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー 図のように、天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをg と する｡ 隠れる位置でのばねの伸びはいくら Sh (1) このばねのばね定数はいくらか。( (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 大樹 く (3) おもりが達する最高点の 点Oからの高さはいくらか。 六 解答 (1) ばね定数をんとすると, 点0での力のつりあいから、 kxo-mg=0 よって k=mg 水平面上に置き、 ば XO HACCIONETICO (2) 点Oを重力による位置エネルギーの基準とする。 点0 でのお www. もりの速さをvとすると,点Aと点0での力学的エネルギーは 責 等しいから, 2 -kd²= BUHA JOELLO 14 考え方 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。 E=K+U=一定 tem 1 0+ (-mga) +k(xo+a)² = mv² +0+kxo²b 2 2 ①.②から 1/2/ka a>xo g -mv² よって, v=a 000000000 m 2 (3) 最高点では速さは0になる。 最高点の点0からの高さをxと すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから 0+(-mga) +1/12k (x+a)^2=0+mgx+ /12k (x-xa)^③ 自然の長さ F0000000000 9①, ③ から 1/2/ka2=1/12/1kx² よって, x=4⑤) 夫婦 - a A---- 0<x<xの場合: ばねの伸びは xo-x For xx の場合: 自動ばねの縮みはx-xo 最高点の位置xが g =a どちらの場合でも, 弾性力による位置エ ネルギーは (8) 1/2k -k(x−xo)² 000000000 ↑ 補足 (3) 点0 をおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき,自然の長さ である。 の位置はx=x x=α-t 2

この問題では最大値を求めなくていいんですが、練習がてら解いてみました あっているか分からないので正誤お願いします 書き込んでいる最小値の答えはあってます！

F. 106, f(x) = 9²²²_2012 N T DE - Lad -11 2 (a≤x≤ace) 20=218 ⓐ=定程 1 0+2 <1 (1) 0<-12 fra+²) == α²+2α+2 • for@=1 ill a≤ 1 7₂ af > 1 21₂ +1€ a ≤ 1 #1) a> l ave. f(a) = @= @² - 2a + 2 (1) galal i) α<0 9k₂ flaj = @=a²²-20+2 11) α = 02 6² £ 10) = f(2)= = 2 Ⓒ=a²+2a+2 !!!) aso akz flatz)

94 ゆってる事は理解できるんですが、 （1）でなぜ（2）と同じ答えにならないんですか？ 問題文にも向心力は万有引力として働くと書かれてるから（2）と同じく万有引力の大きさを求めるのかと思いました

94. ケプラーの法則と万有引力の法則• 月は地球を中心とする半径rの円軌道を描 くとして, 月の公転周期Tとの関係を求めてみる。 月が円軌道を描くための向心力は 地球と月との間の万有引力である。 地球と月の質量をそれぞれ M. m 月が地球を回る 角速度を、万有引力定数をG とする。 (1) 月が等速円運動するのに必要な向心力の大きさF を求めよ。 (2) 月にはたらく万有引力の大きさ F2 を求めよ。 (3) 周期Tと半径r との関係として、7 M で表せ。 例題18 をG, M m

等速円運動は加速度があるけど等速ですよね？

となるね。 以上をまとめるよ。 POINT② 円運動の向心加速度ベクトル 向き : いつも円の中心向き(だから向心という) ● 大きさ:a=rw²= r ●

どうやったら右下の別解にあるような比が見つけられるんですか？相似ですかね…

基本例題 11 力のつりあい 天井の2点A,Bから長さ30cmと40cmの a,bで重さ6.0Nのおもりをつり下げた。 AB 間が50cmのとき, 糸 a, b の張力の大きさ T, S を求めよ。 指針 おもりには重力 6.0N, 張力 T, Sがはたらき こ れらがつりあっている。 張力を水平成分と鉛直成 分に分解し、各方向のつりあいの式を立てる。 3辺の長さの比が 3:45 の三角形は直角三角 形である (三平方の定理 32+42=52 が成立)。 容糸b と天井のなす角を0とすると 4 sino=13, cos0=- 5 水平方向のつりあいの式は Scos 0-Tsin0=0 鉛直方向のつりあいの式は Ssin0+Tcos0-6.0=0 ② ③ 式 ① 式を代入して 1/13s-123T=0, 1/2s+1/31-6.0=0 両式を連立させて解くと BUGA 30cm T 51,52 解説動画 50cm Tcos 0 8Ssin 8 Tsin 0 16.0N Scos e 4 T=6.0x=4.8N 5 b 740cm S 3 S=6.0 x == 3.6N 5 Btawy Bell DASYRO 0 T=4.8N S=3.6N 別解 右図のようにTとSの合力は 重力とつりあうので (5 b 3 16.0N

問33の答えは、【全部おなじ。】なのですが、なぜ全部同じなのかわかりません。

12, 1'3, 糸 考 問33 図の①~③ での S, S'は軽いつる巻きばねで,おもりの重さはすべて等しく, 120 ばねとおもりは静止している。 各場合のばねSの伸びの大小を比較せよ。 SURGANE 1'5, mmmmmmmmmm S 定滑車 ① 糸 糸 mmmmmmmmm S ② 糸 mmmmmmmmmmmmmm SS STOSO 学んだことを説明してみよう □ (1) つりあっている2力の間の関係について説明しよう。 (2) いすに座っている人にはたらく電力と 作用 S 糸 2 力のつりあい 反作用のには何か。 2

(1)なのですが、解いたらmg/cosθになりました。 なぜmgcosθになるのですか？

[生 a 136 AGA [知識] 213. 鉛直面内の円運動 長さLの糸の一端に質量mのおも りをつけ,他端を点0に固定して, 振り子とする。糸が鉛直 方向と角0をなすように, おもりを点Aまでもち上げ, 静か にはなした。 おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 ヒント (1) このとき, おもりの速さは0なので, 向心力は0 となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 0 0 IB L 例題29 VIS m A 例題30

なぜBO'の光学距離がこのように表せられるのですか？

GAST AI 間隔dの複スリットA,Bに,垂直に波長入の同 位相のレーザー光をあてたところ, スリットから1 はなれたスクリーン上に明暗の縞が観察された。次d にスリットBのスクリーン側を厚さα, 屈折率 n (1) の透明な薄膜でおおったところ,スクリー ン中央 (O) の明線の位置がずれた。 中央の明線はど ちら側にどれだけずれたか。 0はABの垂直二等分線とスクリーンとの交点であり, d<l, a <1とする。 · 1 指針 薄膜中の光の波長は 入/n になるが, 光学距離を用いて, 空気中と変わらず波長はと し薄膜を厚さ na と考える。 中央の明線がずれ た位置を O′とすると, スリット A,BからO′ま での光学距離は等しい。 AO' の光学距離は AO'′, BO' の光学距離は (BO'-α) + na である。 解説 x′だけずれた位置 O'になったとする。この明線 は,A,Bからの光学距離が等しいことによって 生じており, AO'= (BO'-α)+na 中央の明線が下向きに 図のように AO'-BO'=(n-1)a 経路差は,AO'BO'=dx'/lと表されるので, B x'= a n d=(n-1) a (n-1) al d B n ■発展問題 423 BO'-a ai 1 0 (n-1)al d 10 ここでn>1 であり, x>0となるので, 明線は下側にずれる。 したがって, 明線は下側に - だけずれる。 (注) BO′ と薄膜は垂直ではないが, a <lであり, O'は中央付近の明線なので, BO' の薄膜中の部 分にある長さはαと近似できる。 0′

【途中計算】青線から何をどうやっても答えが出ません。途中計算を教えてください

〇大き 響は 168 万有引力による運動 質量 m[kg]の小物体を地 上の1点から鉛直上向きに速さvo [m/s]で打ち上げた 〔m〕 (R は地球の半径) ところ,地球の中心から2R この瞬間に の距離にある点Aで速さが0になった。 VA 20 地球R A 2R 6R B ため OAに垂直な方向に速さv[m/s] を与えたところ、小 物体は0を中心とする半径 2R の等速円運動をした。 求め』地上での重力加速度の大きさを g〔m/s〕とする。 (1) vo および を g, R で表せ。 (2) 等速円運動をしている小物体の速さを点Aでv[m/s] に変えると, 上図のAB を 長軸とする楕円軌道を描いた。 点Bの地球の中心からの距離が6R のとき, ひはいく らか。 , R で表せ。 (3) (2) 楕円軌道を運動する小物体の周期はいくらか。 g, R で表せ。 (4) 等速円運動をしている小物体の速さを点Aでv" [m/s] に変えた。 小物体が地球に 衝突もせず,かつ無限遠点に飛び去ることもなく楕円軌道を描き続けるためには,び” はどのような範囲になければならないか。