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物理 高校生

物理の力学です 最後の方の行の、x+X=L …(3ー1)というのが納得できません。 Xは正、xは負となるはずなのに、X+x=Lとしてしまっては、本来のLより小さくなってしまうのではないでしょうか http://juken-butsuri.jp/category4/ent... 続きを読む

1. 斜面を滑る物体 (1) 最初は、 右図3-1です。 床の上に図のような斜面台があって、 さらにその上に物体が 乗っています。 斜面台の底面の長さはLです。 床と斜面台の間と、 物体と斜面台の間には摩擦はありませ ん。 最初、斜面台も物体も静止している状態から、 物体を斜面台 の頂上で放し、頂上から斜面台の下まで進む間に斜面台が床の 上を移動する距離Xを求めます。 先ず行うことは、物体と斜面台がどのような運動をするのか イメージすることです。 そのためには、運動している途中で、物体と斜面台に働く力を考えます。 物体と斜面台にはたらく力を描くと図 3-2のようになりま す。 物体には、斜面台からの垂直抗力Nと重力mgがはたらきま す。 この合力によって、物体は斜面台の斜面を滑り降ります。 斜面台には、物体からの垂直抗力Nと重力Mgと床からの垂直 抗力N'がはたらきます。 斜面台は床の上を水平方向にしか動かないので、3つの力の 鉛直成分はつり合っています。 (あるいは、 合力の鉛直方向成分は0です。) 大体の動きを押さえたところで、 動いた前後の図を描いてみます。 これを、図3-3に示します。 図で、 斜面台は右に、物体は斜面台を滑って、左向きに動き ます。 さて、この問題では、物体と斜面台の運動量の水平成分が保 存されます。 ということは、物体と斜面台からなる系の重心の速度の水平成 分は一定で、変化しません。 さらに、初期状態で物体も斜面台も静止している(系の重心 の速度は0である) ことから、 運動中の系の重心の速度の水平 成分も0で、重心の位置の水平成分は変化しないことがわかり ます。 図3-3からわかるように 求めるべき、 斜面台が動いた距離 Xと、床に対して物体が動いた距離 x と、斜面台に対して物体 が動いた距離Lの間には、 x + X = L (3-1) の関係があります。 座標の水平成分に関して、 「系の重心の位置が変化していな B 床 L 図3-1. 斜面を滑る物体 ( 1 ) 床 B N mg つまり物体を点Aで放すと、物体は斜面を滑り降り、 斜面台は物体からの抗力Nの水平成分により、右向きに動 きます。 床 斜面台 M L 図3-2. 斜面を滑る物体 (2) L 床 N' 物体m A 斜面台 M Mg 8 A 斜面台 M IC L 物体m A 斜面台 M X A

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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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