解説に書いてあることがよく理解できなかったので詳しく教えてほしいです

問 4 回転の周期を一定に保って実験を行った場合についての記述として最も適当な ものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 13 ① おもりの質量や糸の長さによらず, 0は一定となる。 @sino luno=ma おもりの質量を大きくすると,0は小さくなる。 ③糸の長さを短くすると,0は小さくなる。 Te ④ 一定の加速度の大きさ(<g) で下降するエレベーター内で同様の実験をす ると, 0は小さくなる。 [内の気や外

①〜⑤までの中で正しいものを全て選べ ⑤ 鉛直投射の最高点では、物体は静止するので、力はつり合っている。❌ 答え ⑤ 物体にはたらく重力は、速さによらず常に存在す る。「力はつり合っている」は誤り。 答えはこう書かれていますが、静止しているものはつりあうのでないのですか？

10番の解説について、どうして2N=kx0にならないのですか？

第2問 次の文章(A・B)を読み、下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点25) A 質量Mの物体Pの側面に、ばね定数kの軽いばねの一端を固定して、なめら かな水平面上に置く。 図1のように、 ばねの他端に質量mの物体Qを押し付け てから,物体Pに右向きに大きさFの力を加えたところ, ばねは縮みを一定に 保ちながら,物体Pと物体Qはともに一定の加速度で運動をした。ただし,右 向きを速度・加速度の正の向きとする。また, ばねは水平面に対して平行に保た れており、空気抵抗は無視できるものとする。 a An= F-N △=FーN : N = F - MM ME =+MF - F 問1 次の文章中の空欄 れぞれの直後の a= M PN N 9 となる。 Xo = 10 k mmma m 8 F m F=[menja fritan 物体Pと物体Qの加速度をα, 物体Pと物体Qがそれぞればねから受 ける力の大きさをNとする。 運動方程式を用いると, 1 10 8 ① OF O ② 3 M で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 F-Ma af = MF (m+M)k に入れる式として正しいものを,そ F ②号③ 3 ① F が得られる。したがって, ばねの縮み x は , F F 0 € ① -2k 4 ② (5 Mtm -110- F m+M mF m+M mF (m+M)k 4 ③ 6 F (m+M)k MF m+M mF (m+M)k MF (m+M)k

(5)の単振動、最大の速さについての質問です！解説は理解出来てますが、2枚目にあるように単振動の位置エネルギーで表せないのはなぜですか？

114 力学 38 単振動 水平面内において一定の角速度ので 回転している円板がある。 円板上には, 半径方向にみぞが掘られており、その中 にばね定数k,自然長のばねが置かれ ている。 ばねの一端は中心0に固定され, 他端には質量Mの小球Pがつけられてい る。 Pはみぞの中を滑らかに動け, 0 か つ らPまでの距離rを用いておもりの位置を表す。 いま、円板上で静止 している観測者Aには, Por=ro の点に静止して見えた。 真上から見た図 Level (1), (2)★ (3)~(5)★ Point & Hint W (1) ro をlk, M, ω を用いて表せ。 (2) こうなるために必要な角速度に対する条件を表せ。 次に,Pをみぞに沿って外側に動かし, 点0 からの距離 n の点で静 かにPを放したところ, P はみぞの中で運動を始めた。 (3) Pが位置にあるときAが見る加速度をaとすると, A が書くべ き運動方程式はどのようになるか。 みぞ方向外向きを正とする。 (4) Pの位置を,rの代わりに ro から測ってx=r-ro を用いて表 すと, 運動方程式の右辺の力はLx の形になる。 Lをk, M, ω を 用いて表せ。 (5) Pを放してからばねの長さが最小となるまでの時間, ばねの長さ の最小値,およびAが見るPの最大の速さをk, M, w, ro, n, のう ち必要なものを用いて表せ。 (北海道大) Aにとっては遠心力が現れている。 (2) (1) の答えの形から自然に条件が決まってくる。 (5) (4) の結果からPの運動が確定する。 P the p LECTURE (1) 遠心力と弾性力のつり合いより Mrow²=k(ro-l ... (2)>0より kl Yo= k-Mw² k-Mw² > 0 k w√ M 回転が速過ぎると(ωが大き過ぎると),弾 性力より遠心力がまさり つり合う位置がな くなってしまう。 (3) ばねの伸びは -l と表せるから Ma=Mrw²-k(r-1) (4) 上式に r = ro+x を代入すると ( 38 単振動 •mmmm 自然長 遠心力がかかるから, | ばねは伸びているはず。 ①を用いた 115 遠心力 Mをmと書いてい ないだろうか? 物体上から見たとき 向心 外から見たとき ▷じゃ Ma = M(ro+x)w² − k(ro+x-1) ) =Mxw²2-kx =-(k-Mω²)x ......2 ∴. L=k-Mo² (2)で求めた条件よりLは正の定数であり,②はPがx=0(力のつり合 い位置)を中心として単振動をすることを示している。 (5) ②から単振動の周期Tは M 最大の速さは、 公式 Vmax = Aw より [ro を代入する) より速い Queeeeeeeeeeee- 0 Yo T=2nvk-M²2 2π√ とする誤りが多い。ばね振り子の周期 k が不変となるのは、ばねの力のほかに一定の力 がかかる場合のことである。 遠心力は半径と ともに変わる力である。 ばねの長さが最小となるのは, 内側の端の位置にくるときだから、端か ら端までの時間は半周期。よって, M T= √k-M₁² 振幅Aは上図より, A = n-ro よって, ばねの長さの最小値は ro-A=2ro-n # A 中心 k-Mos² A² = (n-1)√² M

私はBのした仕事とAがされた仕事は等しいと考えたのですが、誤りでした。解答のグラフを見れば納得いかないこともないのですが、、やはりなぜBのした仕事とAがされた仕事が等しくないのかが分かりません。

物 して正しいものを,直後の 円筒容器 解答番号 1 第1問 次の問い (問1~5)に答えよ。 (配点25) 問1 図1のように,水平面上に置かれた円筒容器があり,その内部はピストンで仕 切られている。 仕切られた円筒容器の左側には理想気体 A が封入され、 右側に は理想気体Bが封入されている。 AとBは物質量が等しく, 状態 (圧力, 体積, 温度) も等しい。円筒容器およびピストンは断熱材でできており, ピストンは気 密を保ちながらなめらかに移動できる。 後の文章中の空欄 1 に入れる式と 理想気体A {} で囲んだ選択肢のうちから一つ選べ。 図 1 25 -62- 理 理想気体 B ピストン 水平面 「水平面上の円筒容器を反時計回りにゆっくり回転させ, 理想気体A側が下で, 理想気体B側が上になるように, 水平面上に置く。 このとき, A の体積は減少 し、Bの体積は増加した。 この状態変化において A がされた仕事を WA とし, Bがした仕事を We とする。 このとき, WA> W 2 WA<W₂ 3 WA= WE 1④ W^+ We' =01 という関係式が成り立つ。 -63- 物理

ローレンツ力って、電流が受ける力の向きと、荷電粒子が受ける力の向きがありますが、それぞれって同じフレミングの左手で求めて大丈夫なんですか？ って言うのも、写真の問題について、ローレンツ力は、正の荷電粒子が受ける力の向きという考えを念頭において考えると、電流は左向き、磁束は奥... 続きを読む

l C B 1 1 I I 1 OK 1 ひ →P 0→ 4 4 If Q 電子が右に動いた 左向きに電流が流れた a フレミング左手の法則より ローレンツカfは上向き。 (Ⅰの向きに注意!) 電流の向きと 電子の動く向きは逆!

（１）の問題の答えなのですが実線のところが逆だとまちがいですか？

154 【気柱の振動①】 図のように,管の一端の近くでお んさを鳴らしながら、ピストンを管口から遠ざけ ていったところ, ピストンが管の一端から16cm のところで1回目の共鳴が起こり, 50cmのところ で2回目の共鳴が起きた。 このときの音の速さを 340m/s として、以下の問いに答えなさい。 ただし,管口と定常波の腹の位置は一致しないものとし, その位置は振動数に関係なく変 わらないものとする。 (1)2回目に共鳴が起こったときに生じた定常波の波形を図示しなさい。 (2) 共鳴が起こったときの音波の波長は何cmか。 (3) このおんさの振動数は何Hzか。 (4) 2回目の共鳴が起こっているとき、 管内の空気の密度が時間的に最も大きく変化して いるところは,管口から何cmのところか。 すべて答えなさい。 (5) 管口と管口付近の定常波の腹の位置のずれは何cmか。 (6) ピストンの位置を16cmのところに戻して固定し, おんさを振動数を変えることの できる音源に置き換える。もとのおんさの振動数から徐々に振動数を大きくしていくと, 次に共鳴が起こるのは何Hzのときか｡ Ų 16 cm -50cm

これって、図1だと 重力（N）とバネが糸に引かれる力って一緒じゃないんですか？ 解説を読んで理解出来なかったんですけど なんで図1のバネの伸びの方が大きくなるんですか？🙇‍♂️

思考 N 62. ばねの伸び 同じ質量のおもりを2つ用 意し, 図 1,2のような2通りの方法で, ばねにお もりをつるした。 このとき, 図1のばねの伸びを x1, 図2のばねの伸びを x2 とする。 X1 と X2 の大小関係 として適当なものを,以下の選択肢から一つ選べ。 ただし, 図1と図2において、 同じばねを用いてい るとする。 (ア) x1 は x2 よりも大きい (イ) (ウ) と x2 は等しい x1 は x2 よりも小さい x1 0000000000 図 1 図2 62. Shol

物体を自由落下させるとき、地面からの高さを初めのの2倍とすると着地する直前の速さは4倍になる ただし空気抵抗に今日は無視できるものとするという問題のなぜルート2倍になるのかわかりません

の物体を自由落下させる場合,等加速度直線運動の公式より, 距離x落下したときの物体の速さvは, 重力加速度の大きさをg AU Q W として, びーA (ひ-289 v?-0°=2gx :. このため,はじめの高さを2倍にすると,着地する直前の速さ ひ=V2gx 等加 V= は(2 倍になる。したがって, ③は誤り。

①なのですが、lの値を何度計算しても83.6になってしまいます。 解答が誤りなのか、私が計算ミスをしているのか教えていただけると嬉しいです

問題 0 ある車がほかの車を追い抜こうとして, 4秒間に速さを 60km/h から 90 km/h に上げた. 加速は一定だったとして,加速度の大きさ a, この間 の走行距離 1 はいくらか.