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物理 高校生

(1)この問題の物体sの速度がわかりません。

1 | 物体の運動について次の文章を読み.下の問いに答えよ。ただし. 物体の大きさは無視でき る。 (1) 質量xrの物体L が速さ(束度の大きさ)x で進んでいる。このとき, 物体しから進行方向と は逆向きに質量 sの物体 S を放出し, 物体しは速さ〆 に変化した。放出後の物体Sの物体 しに対する速さを ぁ とする。この速さ々 をi. sk のうち適切なものを用いて求め. 解答欄に解答のみを示せ。ただし. 放出は短時間で行われ, 放出中の物体しの運動の変化に は物体 S 放出以外の影響は無視できる。 (② 次に, 図のように, なめらかな水平面に, 固定された壁およびなめらかな表面を持つジャン プ台が設置されている。質量 r の物体 を壁に固定された質量の無視できるばね定数をのば ねの力を利用し曲面 BC を持つジャンプ台から打ち上げる。 曲面 BCは点Pを中心とする半径 の円周の一郎であり ンBPC 三のである(0くく -rad。ばねを自然長より9だけ縮め た状態で. 物体しをばねに接するように置いた。そして., 手を離したところ. 物体しはばね が自然長に戻った瞬間にばねから離れ, 水平面を進んだ後、ジャンプ台より飛び上がった。た だし, 重力加速度の大きさをg とし, 空気抵抗は無視する。また, 水平面上に原点0. 水平 方向右向きに軸, 鉛直方向上向きにッ軸をとる。 全ての物体は 平面内で運動する。次の (⑳-(f)に答えよ。 ばね 物体し ツャンプき ーュー ぐるM7G83一4⑰

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物理 高校生

2番のバネによる弾性力がこうなる理由がわかりません。お願いします

基動する台上の物体の運動 図のように, はね定数たの軽いばねの下端を同定し 上端に質量 7の 水平な古有を取りつけ, その上に質量みの物体Aをのせた装置がある。 物体Aと友Bを。つりあいの位置を 直方向に単振動をさせる。 このとき, 物体Aが右Bからはなれることがないとすると。Aとは回 し単拓助をする。重力加加度の大きさをのとして、 次の各問に答えよ。 (Q) 装置全体がつりあいの状態にあるとき。 自然胡からのばねの縮み ププはいくらか。 (⑰ 台Bとともに単振動をしている, 物体Aの加速度。はいくらか。氏直上向きを正, Aのつりあいの位置からの変位を*として, 加加度。をェの関数として表せ。 (3) 台Bが物体Aを押す力/を。Aのつりあいの位置からの変位の関数として表せ。 (⑭⑰ 下Bが ⑤ (G) 装置全体についで, 力のつり あいの式を立てる。 (2⑦) A, Bが一体となって運動しているので, A とBを一体とみなして運動方程式を立てる。 (⑲⑳(④) Aにはたらく力を考えを。 Aについての運 動方程式から, カアを求める。(⑪では ⑬の 入を利用する。 (⑬) AがBからはなれるのは。/ニ0のときであ る。 また, 単振動におけるエネルギー保存の法 旭では, 運動エネルギーと復元力による位置= ネルギーの和は一定である。 復元力による位胃 エネルギーは, つりあいの位置からの変位*を 用いで, な2 と表きれる。 (0 半還人 427 のカのつりあいから, 員 ん2ー(47オみ)9ニ0 B 2 2 ガキ 9: 了 (⑰ 』AとBを一体とみなす 人台Bをつりあいの位置から /2 7。だけ押し下げ, 静かに あいの位置からの変位が xx のところで台Bからはなれ の物体Aの速さを 47。。んの を用いてそれぞれ表せ。 高点に達したとき, 台Bが物体Aを押すカカ/がちょうど0になったとする。 このときの単振動の振幅 を。 7 、ム 9 を用いて表せ。 なすと, 物体Aは。 つり た。 変位上: およびそのとき (上産業大 テ ⑲) Aが受ける力は: 図の ように示される。Aの運動 方各式を立てると。 B ZZ=ニアーzg プーァ(9+g) A 人 2の な rf () このとき, Aは振動の痢に達しており,⑬ の式でメニムのとき、 アニ0になったと考えら れる。 本二まま ee (⑩ AがBからはなれるのはプー0になるとき である。(⑩の拉果から、 変位 は、 天。 ガキが の はなれたときのA。Hの直さをりとする。Bを 5なだけ押し下げてはなした直後と、AとB がはなれるときとでは、Aとの単提動のエネ ルギーの和は保存きれる。 振動におけるエネ ルギー保存の法則を用いると。 1 = 4(72 7ーテAkテ(7坊)

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物理 高校生

なぜ24時間をかけられるのですか? その前の設問で、kWを答えていますが、 そのWは1秒あたりの仕事率、つまりsで割っています だからまずは60秒×60分=360を掛けて、単位を合わせるところからスタートかなとおもったのですが…

基本例題108 且証:キ 高さ (落差) 50m のタムから水を芝 下させて水力発電を行う。 さきを9.8m/s* とする。 ら < are 重力如速度の大き (1) 質量1.0 トン(1.0x10"kg)の水が 50m の高きに るとき 2 る位置エネルギー ワ(J) を求めよ。 MM この水を毎秘 1.2 トンの割合で基下させて発電する。 水の位置エネルキーの 20% が利用できるとして,。このと き得られる仕事率(電力) ア(kW] を求めょ。 (3) 1世帯当たりの1 日の平均使用電力量 (電流がする仕事) を10KWh とすると, こ の発電所はおよそ何世帯分の電力をまかなうこ とができるか。 功” 一般人0に電力量の単位には。〕ではなく Wh あるいはkWh を合うことが多い 倒3 (1) 重力による位置エネルギーの式 (3 1日(24 時間)に発電する電力量とヵ世帯 「ソ=が9の」より で1 日に使用される電力量の合計量が等 0X10'x9.8X50=4.9x10'J しくなればよい。電力量の単位をkWh として式を立てると ア(KWJ24証10KWhx り 1.2 トンの水が落下する ときの仕事率は 1.2/〔W〕 で。この 20% が電力として取り出せるので アニ1.2びX0.20=0.24び =1.176x10'W后1.2X107kW ai し/ で

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