高校物理の万有引力の問題です。 （6）と（7）が分からないので教えてください

問2 万有引力の典型問題 頻出かつ大事な考え方が詰まっているのでしっかりとできるようにしよう。 地上の1点から鉛直上方へ質量mの小物体を打ち上げる。 地球は半径R、 質量Mの一様な球で、物体は地球 から万有引力の法則にしたがう力を受けるものとする。 図を参照して、以下の問いに答えよ。 ただし、 地 上での重力加速度の大きさを」とする。 また、 地球の自転および、 公転は無視するものとする。 (1)地上での重力加速度の大きさ」を万有引力定数G、および、R、Mを用いて表せ。 以下の問いでは、Gを用いずに答えよ。 (2) 物体の速度が地球の中心から2Rの距離にある点Aで0になるためには、初速度の大きさ”をどれだけに すればよいか。 物体の速度が点Aで0になった瞬間、 物体に大きさがでOAに垂直に方向の速度を与える。 (3) 物体が地球の中心を中心とする等速円運動をするためにはひをいくらにすればよいか。 実際には、点Aで物体に与える速さが (3) で求めた値からずれてしまい、 物体の軌道は、 地球を1つの焦点 とし、 ABを長軸とする楕円となった。 (4)点Bにおける物体の速さをを用いて表せ。 ただし、点Bでの地球の中心からの距離は6Rである。 (5) 物体がABを長軸とする楕円軌道を描くためには、 をどれだけにすればよいか。 (6)(3)の結果を用いて、 ケプラーの第3法則の比例定数kを求めよ。 (7)ABを長軸とする楕円運動の周期を求めよ。 m M A 2R 6R B

物理でこの問題を教えて欲しいです！ 先取りして応用問題に挑戦しているのですが、答えが微分積分でしか載っていないです、 微積を使わずにこの問題は解けますか、、、？

[2] 小球は0.5tm/s2 という時間に比例して増加する加速度で運動している。 時刻 t = Os において小球の速度と位置はv=0m/s,x=0mである。 (1) t=12sにおける小球の速度vの値をm/sの単位で答えよ。 (2) 小球の速度と時間の関係を表すグラフを解答欄に描け。 横軸を縦軸を v とする。 (3) t = 12s における小球の位置xの値をmの単位で答えよ。

ここがθになる理由を教えて欲しいです。 また、糸Aと天井のなす角をθにしてもokなのですか？

基本例題 11 力のつりあい 51,52 解説動画 WY 天井の2点A, B から長さ30cmと40cmの 糸 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。 WA 50cm B a b なぜここが? 30cm 40cm 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)。 0 a b Tcose T S sin e S Tsin Scos o 解答 糸b と天井のなす角を0とすると 3 3 4 0 5' sin0= cos 0= 5 ④ 6.0N 水平方向のつりあいの式は Scos 0 Tsin 0=0 鉛直方向のつりあいの式は Ssin0 + Tcos0-6.0=0 ......2 T=4.8N S=3.6N [別解 右図のようにTとSの合力は ③ 重力とつりあうので ② ③式に①式を代入して T=6.0×==4.8N AS-T-0, S+T-6. 5 -6.0=0 3 S=6.0x -=3.6N 両式を連立させて解くと 5 6.0N

物理基礎の音と振動の問題です。解説にある「①÷②から」の意味がわかりません。

ACCESS | 3| 発展問題 138 線密度の異なる糸でできた弦の振動 図 のように,点Bの左右で線密度が異なる糸の一 端をおんさにむすび, 滑車を通して他端におもり をつるした。 AB間, BC間を伝わる波の速さの 比は2:1であり, AB=0.60m,BC=0.40mで ある。振動数 3.0×102Hzのおんさを用いてこの糸を振動させたところ, 点 A, B, C を節とし、7個の腹をもつ定在波ができた。 (1) AB 間, BC間を伝わる波の波長はそれぞれいくらか。 (2) AB間, BC間を伝わる波の速さはそれぞれいくらか。 A 0.6m B 頻出重要 0.4m C (京都工芸繊維大改) [ヒント 138 (1) AB間にn個, BC間に (7-n) 個の腹ができたとする。 AB間, BC間を伝わる波の 振動数は同じ。

基本例題の㈢の式の、二分の一ｋ（Ｘ−Ｘ0）二乗の意味がよくわかりません。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｡ (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。 (3) おもりが達する最高点の,点0からの高さはいくらか。 「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 解答 (1) ばね定数をkとすると, 点0 での力のつりあいから, kxo-mg=0 よって,k=mg XCO ...1 (2)点を重力による位置エネルギーの基準とする。 点0でのお もりの速さをひとすると,点A と点 0 での力学的エネルギーは 等しいから, -meat 0+ (−mga) +1¹k (xo+a)² = mv² +0+kx² 3/2 k ①.②から1/2/ka²=1/12m² よって,v=aymm 1, 5. 仕事と力学的エネルギー 57 =a^ A ①③から12/2/ka²/12/2k.xよって、x=a , g Xo (3) 最高点では速さは0になる。最高点の点Oからの高さと 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)^=0+mgx+1/2/k(x-xa)? ACCESS 3 発展問題 37 仕事と運動エネルギー なめらかな水平面上に静 止する質量mの物体に, 一定の向きに大きさFの力を 2.Fo 加えたところ、物体は力の向きに直線運動をし, F と物 体の移動距離xとの関係は図のようになった。 (1) x=0~xo, x=x0~2xo, x=2x0~3xo, x=3x~4.xCo FA For 0 自然の長さ 200000000年 で Xo A 000000000 [補足] (3) 点O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 の位置はx=x である。 0<x<xの場合: ばねの伸びは x-x xx の場合: ばねの縮みはx360 ⇒最高点の位置が どちらの場合でも、 弾性力による位置エ ネルギーは k(x-x)² 頻出重要 2x 3.x 4.xo x

どれか１つでもいいので、答えれるものがあったらお願いします ・問1と問2、どっちもBのみに着目してる理由はなんですか？（そもそも１つのみに着目して立式してもいいのですか？） ・問４のsinθ、なんで絶対値？ ・問５の解説のように図示できる理由

体Aに加わった平均の力の大きさとして, 正しいものを, 次の1①~9のうちか 第2問 次の文章(A·B) を読み, 下の問い (問1~5)に答えよ。 (配点 24) B 2つの小物体を用いて, A と同様の実験をすることを考える。エ軸上を正の向き dに速さ5.0m/s 進む質量1.0kgの小物体 A を, 静止している小物体Bに衝突させ (解答番号 1 6 10 の進択散の た。」 の A 図1のように,なめらかな水平面上に定めたz軸上を正の向きに速さ tで暫具 mの小物体 Aを進ませ, z軸上に静止している質量 Mの小物体Bに衝突させた 衝突直後, 水平面内で,小物体 Aは -60° の方向に,小物体Bは30° の方向にとる 信問3 小物体Bの質量を小物体A と同じ質量の 1.0 kgにして実験を繰り返したと ころ,衝突直後の2物体の速度は常に直交していた。この結果についての生徒 達の説明が科学的に正しい考察になるように, 文章中の空欄に入れる式または にめの速さではね返った。角度は図1の』軸方向に対して,反時計回りを正,時 放射性崩壊 数値として正しいものを, 下の選択肢のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 計回りを負とする。 を 系列とい 3 4 「 行って B Vo 130' 60° 「水平に衝突しているけど, いろいろな角度に小物体Bがはね返るね。 ただ, > I A A *1 衝突直後の2物体の速度がなす角度は常に90°になっているよ。」 Vo 2 「そうだね。衝突の直前直後で運動量保存則が成り立つからベクトルを用いて 図 1 運動量の関係式を考えよう。」 「衝突直後の2物体の速度がなす角度は常に90° ということは,衝突後の小物 の関係式が成り立 3 問1 小物体 Aに衝突のときに加わった力の向きとして, 正しいものを,次の①~ 0 体Aと小物体Bの速さをそれぞれ,Vとすると 9のうちから一つ選べ。 中性子 つね。」 1 「ここから、力学的エネルギーの関係を考えるとこの衝突は反発係数 (はね返 の衝突であったことがわかるよ。」 0 30° 子帳 2 60° 3) 90° り係数)が 4 4 120° 5) 150° 6 180° の 210° 8 240° 9 270° の選択肢 3 1 =25+ /? 2 25= +V2 3 V=25+? 4 =25+4/2 5 25=p+4y2 6 41/2=25+ 問2 この衝突で小物体 A, Bが接触していた時間を At とする。衝突の際 ら一つ選べ。 4 の選択肢 2 1 5) 11 6 2 0 0 2 3 2 3 mVo mVo 2mvo 24t At At Mvo 2At 2Mvo 6 Muo At At mvoAt -17- 8 mvoAt 9 2mvoAt 2 1-3

問3の問題なのですが なぜ地面に落下する直前の仕事を運動エネルギーの変化で表してるのかわかりません。 教えてください

4 し とレトL 【物理 必答問題 の| 次の文章(I・T)を読み 下の各問いに答えよ。(配点 35) 1 図1のように, 質量 4のおもりがつるされた動滑車と二つの定清車1, 2を通して, 伸び縮みしないワイヤーの一鍛がタワーの天井に固定されている。おもりを地面からの高 さがぁの位置に静止させ, その後静かに落下させる。ワイヤーは滑車の部分を除いて鉛 直または水平に張られているものとし, おもりが動き出してから地面に落下する直前まで ワキヤーを引いている力は一定で, その大きさを 7 とする。すべての滑車はななめらかに 回転し. ワイヤーと滑車の質量, および空気抵抗の影響は無視できるものとし, 重力加速 度の大きさを とする。 地面 図 1 問1 おもりが高き んの位置から地面に落下する直前までの間に, 重力がおもりにした 仕事 ゆ を, 7, の んを用いて表せ。 問2 おもりが高き ヵの位置から地面に落下する直前までの間に, ワイヤーが動滑車を 引く大きき 27 の合力がした仕事 ゆ。 を, 7, を用いて表せ。 問3 地面に落下する直前のおもりの運動エネルギーを, 問1の中, 間2のゆ。 を用い て表せ。

この写真の「ヒント」で、水平方向の力がqEとなるのはなぜですか？

した小球のつりあい@@ 質量10gの小球Pに正の電荷を <系でつるし, 水平方向に強さ 2.0X10!V/m の電場を与えたと ころ, 図のよう 鉛直線と 30' となる点Aに静止した。点Aの床 からの高きは 0.90m である。重力加速度の大きさを 9.8m/s? とする。 で X介 糸の張力の大きさ 7(N) を求めよ。 (2が小球Pに与えられた電気量 〔C〕 を求めよ。 ⑱) 糸が切れて, 小球Pは初速度なく運動し始め, 床上の点Cに落下し た。点Aの真下の点Bから点じまでの距離 /[m〕 を求めよ。 326. 電場から電荷にはたらく力はg(平方向) である。

なぜこんな、解き方をするのですか？ 意味がわからないので教えてください！