この問題の問い5なんですけど、つり合いの位置よりも下にある場合、Bに働く力は2枚目のようになると思うんですけどなぜ間違ってるのかがわかりません。 またこの式はどういう場合を表してるのかを教えていただけると幸いです。お願いします。

〈たてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に、同じ質量mの穴の開いた小さ ばねの他端は棒の0端に固定した。 ばねはOP 方向のみに伸縮し, 棒 物体A, B を通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。 さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 [18 広島大」 P 物体B x=0+ ー接着剤 物体A 床 A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。 重力加速度の大きさをgとする。 初めに, ばねはその自然の長さからだけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。 図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みを,m,k,g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を, m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m,k, 6を用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。 また, 物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり, Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m,k,g, xを用いて表せ。 (6)Tをxの関数として,-3d≦x≦3d の範囲でグラフにかけ。 ここでは6>3d とする。

8番の答えが⑤だと次のページの図2のグラフのようにv-tグラフがsinではなく-sinのグラフになってと思ったんですがなぜ違うのでしょうか？（x-tグラフの式を微分するとv-tグラフの式になるのでcosの微分は-sinであるためこのように考えました。） どなたか教えてくださ... 続きを読む

問1 時刻 t における物体の位置を表す式として最も適当なものを,次の①~⑥ のうちから一つ選べ。x= 8 ① Asin t k k k ② A COS t ③ A tan t m m m k k ④ - A sin, t ⑤ - A cos t - A tan m m t m 問2 次の文章中の空欄 ア ~ ウに入れる記号と語句の組合せとして最 も適当なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 9 ア の向きになる。 等速円運動をする物体の加速度の向きは図1において その正射影と考えることができる単振動の加速度の向きは図1において イ の向きになる。 また, 単振動の加速度の大きさが最大になるのは ウ である。 ア イ ウ ① (a) (c) 振動の端 ② (a) (c) 中心 ③ (a) (d) 振動の端 ④ (a) (d) 振動中心 ⑤ (b) (c) 振動の端 ⑥ (b) (c) 振動中心 ⑦ (b) (d) 振動の端 (b) (d) 振動中心

3番がわからないです。 なんで式がこのようになるんですか？ あと8.0かける4.0の4.0はどっから出てきたんですか？助けてください💦

6 1x(4:0 19. 負の等加速度直線運動のグラフ 右の図はx軸上を運動する物体が 原点Oを正の向きに通過してからの速度 [m/s] と, 経過時間 t [s] の関係を示 すグラフ (v-t図)である。 (1)この物体の加速度αはどの向きに何m/s' か。 (2) 物体が原点から最も遠ざかった位置 x1 はどこか。 (3) t=12.0sの瞬間の物体の位置 x2 はどこか。 (4) この物体が 12.0 秒間に運動した距離 (通過距離)は何mか。 0-16 8.0-05-2.0 xc=vott. x= (675+ vot+ 向キー2.0

(2)のX(t)＝0ってどっから出てきたんですか？

A 1. 〈斜方投射と相対運動〉 6/16 一定の速さ Voで鉛直方向上向きに上昇している気球がある。 気球に乗っている人の手の 高さが地上から高さんの所で,この気球から見て小物体を初速度の大きさで手から水平 に投げた。小物体が投げられた時刻をt=0s 投げた手の真下の地表を原点とし,鉛直方 向上向きを正としてy軸をとり、水平方向で小物体が投げられた向きを正としてx軸をとり, 重力加速度の大きさを」とし、気球は回転しないものとし、空気抵抗は無視できるとする。 (1)地表から見た, 小物体の位置のx成分 x(t) を求めよ。 (2) 気球に乗っている人は小物体を投げた手の位置を変えずに小物体を観察する。その手の 位置を基準(新たな原点 0))として小物体を見た場合の, 小物体の位置のx成分x(t) を求 めよ。 (3)地表から見た, 小物体の位置のy成分y(t) を求めよ。 (4) 気球に乗っている人が小物体を投げた手の位置を基準(原点O')として鉛直方向上向きを 正とする新たなy'′ 座標軸を考える。 その座標軸 y' は気球に乗っている人には静止してい る。この場合の, その座標軸y' を用いて表した小物体の位置のy′成分y' (t) を求めよ。 (5)地上から見てこの小物体が最高点に達した高さを、気球に乗っている人が見たときにど のようになるか。 (4)で用いたy' 座標軸の位置 y' としてその位置を表せ。

この問題の解き方がいまいちわかんないし、公式を使ってもどこに何を代入したらいいかわかんないです。教えてください🙏

直線上の点にあった物体が, 時刻 t = 0s にこの 直線上を右向きに 6.0m/sの速度で出発した。その一 後は等加速度直線運動を行い, t = 16s には左向き 2.0m/sの速度になった。 O 6.0m/s 2.0m/s t=16s t=0s (1) 物体の加速度の向きと大きさを求めよ。 向き:17 大きさ:18 (2) 物体が点から右向きに最も離れる時刻を求めよ。 19 (3) t = 16sのときの物体の位置を求めよ。 点0からの向き:20 点からの距離:21

（2）物体が原点から最も遠ざかるときの時刻の位置x1は図aの（ア）の面積に等しいのはそういう物だと覚えるしかないのですか

(3) t軸の下側にできる面積は負の変位を表す。 解答 (1) αは, v-t図の傾きで表されるので [m a=- (-12)-20_-32 - 4.0m/s2 12個=120 2mat= 8.0-0 8.0 (2) 速度が 0m/s となるとき, 物体は最も遠 (イ) 0-80 「v=vo+at」 より 解 12=20+α×8.0 よって a=-4.0m/s2 2 別解 2-vo2=2ax」 02-202=2×(-4.0) xx1 よって x1=50m 82m0.3 別解 5.0~8.0sの変 位を x[m] とする。 5.0 8.0 0.1 D ざる「v=vo+at」 より 2\mo. t(s) ties 0=20+(-4.0)× ti 0.1-12-08 2m0.1- よって 0. =5.0s 図 a x は,図a (ア)の面積に等しいので 20.- x1 = x5.0×20=50m x [m] SI 50 (3)x2は図の 「(ア)の面積(イ)の面積」より x2=50-12×3.0×12=32m 4 3 (4) t=0s, 2.0s 5.0s, 8.0s でのxの値を 求め, x-t図に点を記して各点を結ぶと、 (a)-(0.8-) 32 「v2vo2=2ax」より D L (-12)2-02=2×(-4.0) xx m0.よってx=-18m ゆえに x2 = x1+x′=32m t(s) O 2.0 5.0 8.0 図のような放物線の一部となる。n= 図 b ④「x=vot+1/23at2」より, t=2.0s のときの位置 x3 〔m〕 は x=20×2.0+1/2×(-4.0)×2.02 =32m 5

物理です。（4）はグラフからt=3の値の図形の面積を求めるんですが、どうして面積=（4）の値になるんですか。

高1 物基 第1章運動の表し方 演習問題No. 1 問 Vo? ある物体がx軸上を運動している。x=10[m]から時刻 t = 0[s] に動き出し、 そ の後速度v[m/s]がグラフのように変化した。 ただし、x軸正の向きを、 速度v [m/s] や加速度a[m/s]の正の向きとする。次の各問に整数で答えなさい。 v[m/s] ∧ 3 4 09 2 1 3 4 8 a (9.0) t[s] (8,-2) (1)時刻t = 2[s] の物体の加速度α[m/s2]の値を求めよ。 (2) 時刻t = 4[s] の物体の加速度az [m/s2]の値を求めよ。 (3)t = 0[s]からt=9[s]のa-tグラフを示せ。 (4) 時刻t=3[s]の物体の位置x] [m]の値を求めよ。

（3）x1はどうして図aの（ア）の面積に等しいんですか。 また（2）で物体は最も遠ざかる位置は速度が0m/sとなるときなんですか。

列題 3 加速度直線運動のグラフ 図は,x軸上を等加速度直線運動している物体 v [m/s] が, 原点を時刻 Os に通過した後の 6.0 秒間の 8.0 速度と時間の関係を表すv-t図である。 6.0 (1) 物体の加速度 a [m/s] を求めよ。 0 (2) 物体が原点から最も遠ざかるときの時刻 [s] と,その位置 x [m] を求めよ。 -4.0 (3) 6.0 秒後の物体の位置 x2 [m] を求めよ。 (4)経過時間 t[s] と物体の位置x[m]の関係をグラフに表せ。 指針 v-t図の傾きは加速度を表す。 また, v-t図の面積から変位が求められる。 解 (1)αは,v-t図の傾きで表されるので t(s) 5 (6.0,-4) 10 v [m/s] (-4.0)-8.0 a = = 6.0 - 0 -12.0 6.0 8.0 = -2.0m/s2 (ア) (イ) 116. 4.0 6.0 (2) 速度が 0m/s となるとき, 物体は最も遠ざ かる。 「v=vo + at」 (p.30(13) 式) より 0 = 8.0 + (-2.0) x t1 よって = 4.0s 1 x1 は,図a の (ア) の面積に等しいので 1 x1 = × 4.0 × 8.0 = 16m 2 0 0 -4.0 t(s) 図 a 「最も遠ざかるとき」 →速度 0 (それ以上, 先には進まない) x [m] 15

このページの全問の解説が欲しいです🙏

<大問3> x軸上を等加速度運動する物体について考える。 速度, 加速度の向きはx軸の正の向きを 正の向きとして、以下の間に答えよ。 (E) この物体が時刻t=0 に x=0を速度 4 [m/s] で通過し, 3 [s] 後に速度が 10 [m/s] になっ た場合。 (1) 物体の加速度を求めよ。 B (2) t=3 [s] での位置を求めよ。 (3)この物体がx=12 [m] を通過するときの速度を求めよ。 次に,この物体が t=0にx=0を速度4 [m/s] で通過し、4[s] 後に速度が-12 [m/s] に なった場合。 (1) [er] (4) 物体の加速度を求めよ。 (5)この物体の速度が,正から負に変わる時刻を求めよ。 (6)この物体が再び原点を通過する時刻を求めよ。 (a\m] <大問4> [e\m] 図1のように,x軸上を 運動する物体があり、時刻で の速度vが図2で表される。 時刻 t =0での物体の位置を原 点 x=0 とする。 v[m/s] 0 x(m) 図1 v[m/s] (1) 時刻t=2sにおける物体の 加速度αは (ア) m/s" であ り 時刻 t = 6sでの加速度 α は (イ) [m/s' であり、 時刻 16 図2 8 0 7 15 t(s) t=11sでの加速度αは (ウ) m/s である。 (2) 時刻 t = 6s における物体の位置 x は (エ) mである。 (3) 物体が原点x=0から右に最も離れる時刻は (オ)であり、 そ の位置 x は (カ) である。 (4) 時刻 t = 15s以後も,そのまま運動を続けた場合, 物体が再び原点 に戻ってくる時刻は (キ) sであり、そのときの速度vは(ク) m/sである。 3 8 (5)

なぜ引き合うとしているのですか。逆で考えた場合符号が違い答えが間違ってしまいます。

53.くたてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に, 同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A,Bを通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, ばねの他端は棒のO端に固定した。ばねは OP 方向のみに伸縮し,棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 x=0- 物体B 接着剤 物体A A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさをgとする。 初めに,ばねはその自然の長さからd だけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みd を,m, k, g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。 物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を,m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。また,物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり,Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x 軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m, k, g,x を用いて表せ。 図 (6) Tをxの関数として, -3d≦x≦ とする。 の範囲でグラフに描け。 ただし, ここではb>3d 次に,接着剤の接着力が小さく, 物体 A, B間の引きあう力の大きさが mg 以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。ただし,離れる瞬間の前後で,物体AとBの運動エネル ギーや, ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 物体Bをつりあいの位置から6だけ押し下げ,静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 (7)運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,bはある値 6 以上でなければならな い。 bı を,m, k, g を用いて表せ。 (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを,m,k,g. 6 を用いて表せ。