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物理 高校生

Rは球体と四角の物体の間で生じる垂直抗力です。 (3)の解答の所で①から②を引いてaを消してるのは 同じ加速度じゃなくなったらRが消えるのでRが存在するギリギリのところで考えるためですよね?この考え方で合ってるか教えてください。

2μ'g (M+m) 178. ばねに乗った物体 解答 (1) 2mgsino k D 左 VIA, N 台C (2) Ama=k(L-x) -R-mgsin0 B:ma=R-mgsin0 (3) UR (2)(3)AとBがおよぼしあう垂直抗力は、作用・反作用の関係にあり R=0 となったとき, BはAからはなれる。 指針 (1) AとBを一体と考えて、力のつりあいの式を立てる。 解説 (1) ばねの縮みをdとする。A,Bを一体とみなすと,運動方 向に受ける力は図1のように示され, 力のつりあいの式は、 kd-2mgsin0=0 d= 2mgsin ST るん 受ける力 (2) Aが位置xにあるとき, ばねの縮みはlo-x, Aがばねから受ける弾性力はk(l-x) となる。 AR Bが受ける運動方向の力は,それぞれ図2のよう に示される。これから,運動方程式を立てると A:ma=k(l-x)-R-mgsin 0 B:ma=R-mgsino mgsino_ 2mg sin 0 asing 0 0002mg 大日 ak(lo-x) ・・・① 0 mg O ...2 【Aに着目】 (3) BがAからはなれるのは, R=0 となる位置である。 式①一式 ②か ら αを消去してRについて整理すると, 0=k(Z-x)-2R R= k(lo-x) 2 この式から,x=1のとき, R=0 となることがわかる。 したがって, BがAからはなれるのは, ばねが自然の長さのときである。 kd mgsin a. R x mg 0 【Bに着目】 ばねが自然の長 も短いとき,Aは 向きの弾性力を受 自然の長さよりも き, 下向きの弾性 ける。

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物理 高校生

物理の“弾性力による位置エネルギー”の問題が分かりません。 真ん中の問題の(2)です。 どうやったら、その計算式から答えが導き出せるのかを教えてください🙏🏻 16=1/2×kדxの二乗” x=20[cm]=0.2[mm] 16=1/2・k・0.2の二乗 k=0.... 続きを読む

☆力学的エネルギー計算問題 <重力による位置エネルギー> ◎右図で球体の質量を2.0[kg] としたとき、 次の①~③に答えよ。 5.0m ①A、Cがもつエネルギーをそれぞれ求めよ。 0=nghよりD=2×9.8×10 A: 196 J C: 39.2 J ②Bの位置を基準としたとき、Cがもつ位置エネルギーを求めよ。 V=2.0×9.8×(-3.0) = -58.8 +1 ③球体がAからCまで移動したとき、 重力がした仕事を求めよ。 W=Fx = 0:2×9.8×2 すべて選び、記号で答えよ。 ①運動エネルギーが最も大きいもの C. 2.0×9.8×8.0 <弾性力による位置エネルギー> ◎右図のように、 ばねの一端を壁に固定し、 他端に質量 3.0 [kg] の 物体をつけて、なめらかな水平面に置いた。 次の各問いに答えなさい。 (1) 物体を押してばねを10 [cm 縮めたとき、 ばねに蓄えられた 位置エネルギーを求めよ。ただし、ばね定数は 400 [N/m〕 とする。 U = = - k-x ² x ¹) 0.1m. ① ② 位置エネルギーが同じ大きさのもの B. D. (56.811 10.0m 2 2.0m 0m 27. ti B 156.8 A -58-8 mg 10cm 12/2×400×(0.12²=2 2.0 (2) 種類の異なるばねに交換して同じように物体を押すと、 今度は 20 [cm] 縮んだ。 そのとき、 ばねに蓄えられたエネルギーは16 [J] であった。 このときのばね定数を求めよ。 16=1/2×h×(0.2)^²=800 + 800 図のように、質量 1 [kg]の物体を運動させるとき、 次の各問いに答えなさい。 (1) 次の①~③ に当てはまるものを、 図の記号を使って C B C □mm mmy immm ing (2) Aの位置での力学的エネルギーが 24.5〔J〕 とすると、Cの位置での物体の速さを求めよ。 なお、 A の位置では物体は静止している。 k = = m 2² 51). 2² = 49 24.5=÷2×1.0×8 7.0. N/m .U=0 ③ 力学的エネルギーが同じ大きさのもの 3 A.B.C.D m/s

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物理 高校生

回答見てもやり方が分からないので簡単なやり方を教えてください

(1) 球体が机上を離れす いて表せ。 (2)(1)における球体の等速円運動の角速度wをm, k, g, L, 0のうち必要なものを用いて表せ。 (3) 球体の等速円運動の角速度がある限界値 um を超えていると、球体は机上を離れる。限界値をm kg Lのうち必要なものを用いて表せ 56 (4) フックの法則にしたがうばねの伸びの限度をxとする。この限度内に球体が机上を離れるために、ばね定 数kが満たすべき条件をm,g, L, xm のうち必要なものを用いて表せ。 問題2 次の文を読んで,以下の問いに答えよ。 ただし,解答は記号 0, L,m, d.gのうち適するものを用いて表せ。 〔I〕 右図のように水平面と角0 〔rad] をなす滑らかな斜面の上に, ばね AB が置 かれている。一端A は斜面に固定され, 他端 B は斜面に沿って自由に動くこと ができる。 B端の上方L [m]の場所から質量m[kg]の物体 C を初速度 0m/s で すべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そし て,物体CはB端に触れた場所からd[m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行っ た。ここで,重力加速度の大きさをg [m/s2] とし, 空気の抵抗およびばねの質量は無視できるものとする。 (1) B端に触れる直前の物体Cの速度 uc [m/s] を求めよ。 Amm 0 (2) ばね定数k [N/m〕 を求めよ。 (3) 単振動の周期 T [s] を求めよ。 〔Ⅱ〕 物体Cとばね AB を右上図に示した状態にもどした後、物体Cに斜面に沿った下向きの初速度 v[m/s] を与えてすべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そして, 物体CはB端に 触れた場所から2d [m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行った。 ただし, 解答に ばね定数kの記号が含まれてもよい。 (4) 物体Cに与えられた初速度v[m/s] を求めよ。 (5) 単振動を行っているときの物体Cの速度の最大値 Vmax [m/s ] を求めよ。 L

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物理 高校生

(2)で力の向きがどっちにはたらくか分かりません

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