5番の解き方がわからないです。解ける方教えて欲しいです

問題1.軽いばねの一端を原点0に取り付け, 他端には質量 m の質点を取り付ける。ばね の自然長は L,ばね定数はkであり, ばねは0のまわりで自由に回転できるものと する。この系を細い管に通し, 0を中心に水平面内で管を一定の角速度2(> 0) で 回転させる。質点およびばねと管の間に摩擦は無く,質点は管に沿って運動するも のとする。管の方向にェ軸 (回転系)をとり, この運動を調べよう ;X (1) 仮に, Q=0とすれば, 質点は静止した管の中で単振動することになる。その角振 動数の大きさwoを求めよ (2) 質点の位置を (t) とするとき, 質点に働く遠心力の大きさを求めよ (3) 2< woの場合について, 力の釣り合い位置の ェ座標 X。 を求めよ (4) r軸方向に対する運動方程式を示し, 初期条件: z(0) %3D A, (0) 3D0のもとでの解 (t)を求めよ、ただし, 定数 Aは, 0<A<X。 を満たすものとする。 (5) 管の角速度を一定に保つには, 原点0を通り管の回転軸方向にトルク (または 力のモーメント) を加えなければならない、 (4)の場合に必要なトルク N (t) を(t)) (t)(3D#(t)), m, wo, 2 の中から必要な物理量を用いて表せ

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ビストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は、断面積が S, であり、 ピストンの質量は M、 であ る。右側の容器は、 断面積が S, であり、 ピストンの質量は M。 である。 右側の 容器の底には弁が付けてあり、 そにから容器内に水または気体を導入できる。 左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり、 2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は,すべて、無視できる熱容量を持ち、ま た。熱を通さない。 重力の加速度の大きいをg.気体定数をR. 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに、2個の容器を水で満たした。すると,図la)に示すように、左右のビ ストンは、 それぞれ底から高さh」およびょの位置で静止して、 h」 くhとなっ た。このとき、 左側のピストンが水から受ける圧力はア である。そし て、M、 とM: の間には、 イという関係がある 次に、水を容器内から排出して, 右側のビストンの上に質量Mのおもりを 乗せ、容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした(図b)。すると、2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M= エ である。ここで、ヒーターに電流を流して、 気体をゆっくりと m熱た その結里 何体の祖 け ATt

大門2の（2）以降が分かりません。助けてください

[2] 図は鉄道の線路を上空から見た略図である。列車は地点Sをスタート、地点Gをゴールとして走る。 地点SからBまでの区間とCからGまでの区間は直線、BからCまでの区間は半径Rの円に沿ったカーブ、直線 SBとCGのなす角度は 60度である。 列車はSからAまでの区間を一定の加速度ので加速し、その後一定の速さいで走行、 Dを通過後に一定の負 の加速度dで減速を始め、Gで停止する。 以下の問に答えなさい。 解答はすべてMKS単位(m.kg.s単位) で表しなさい。(15点満点) B A S 2R D G 間1 AとDの間を走る列車の速さは v=5.0×102 km/時であり、 AからBまでの距離は 1.8×102 km である。AからBまで走行する時間を求めよ。(3点) 問2 列車の質量を 2.0×104 kg として、区間AからDを走行する列車の運動エネルギーを求めなさい。(2 点) 問3 SからAまでの区間を列車が加速する為に 3.0分間を必要とした。列車の加速度aを求めなさい。(2 点) 間4 SからAまでの距離を求めなさい。 (2点) 間5 Aを通過した瞬間とDを通過した瞬間の列車の運動量の変化を考え、変化量の絶対値を求めよ。 (2 点) 問6 カーブ区間BからCは半径 R=100 kmの円に沿っている。このカーブ区間を曲がる時に、 列車が門の 中心に対して持つ角速度を求めよ。(2点) 間7 列車内に体重 60 kg の人が立っている。 列車がカーブ区間 BからCを通過する時、 この人に作用す る遠心力の大きさを求めよ。(2点)

物理 力学の等速円運動の問題です。(大学範囲含む) はじめの問題からよく分かりません。 テストが不安です。よろしくお願いします

4.図のように、 質量 m と M のふたつの質点が 伸び縮みしない糸で結ばれている。 m は板の 上で回転し、M は回転中心の穴を通してぶら 下げられている。 mが半径Rで等速円運動し ているときにつりあいの状態にあるとする。 重力加速度を gとし、 質点が回転するときの 板との摩擦や糸と穴の間の抵抗は考えなくて良い。 1.つりあいの状態での角速度 ao 2. Mをゆっくりとdだけ下に引き下げた。 このときの角速度 を求めよ。 3. Mをdだけ引き下げたことによる mの力学的エネルギーの変化を求めよ 4. この状態を保持するためには、 Mにはたらく重力以外にどれだけの力をどの向 きに与えなければならないか。 R M を求めよ。 の中 ーは

⑷と⑸の解き方が分かりません わかりやすく説明してもらえると嬉しいです

67 - 108.(仕事と重力カによる位置エネルギー)質量2.0kg のおもりを糸で つるし、高さ 1.0m の位置Aから,糸の上端をもってゆっくりと高さ 1,5回の位置Bまで引き上げた、重力加速度の大きさを9.8m/s°として、 B 糸 0.50m 次の問いに答えよ (1) 糸の張力がした仕事は何Jか、 (2) 重力がした仕事は何Jか。 (3)おもりの重力による位置エネルギーの増加は何Jか。 1.0m 次におもりを位置Aにもどし,糸の張力を3.6N にしたところ,お もりは一定の加速度で鉛直下方に運動し,地面Cに衝突した。 (4) この間に、糸の張力がした仕事は何Jか、 (5) この間に,重力がした仕事は何Jか。 (6) Cに衝突する直前のおもりの速さは何 m/s か。 地面

この問題の解き方を教えていただきたいです

に量2.0 [kg] のおもりPを長さ 40.0 [cm] の糸でつるし、 糸が水平になるように おもりPを引き上げて唇かに放した。最下点に達したときのおもりPの速さはいくらか。 重力加速産を9.8 [m/s°] とし、空気振抗及び糸の重さは無視できるものとする。) 0 28.0 [m/s] 2 2.8 [=/s] 3 0.28 [=/s] 14,2 [a/s] 5 1.442 [m/s] V 299. 9.8 40 4 nきsa う.8-40 784 VI2€.

2から5までの解き方がいまいちわからないです 教えて貰えると助かります

2. 質量 200 g の物質が外力1Nを受けるとき、物体に生じる加速度[m/s']を求めよ。 (3) |-200 x a a- - 0.005 x(02X10 -2 200 015 m/s? = O5 3. 30°の康擦のない斜面にある質量 10 kgの箱を図のように保持するのに必要なカ F[N]を求めよ。 ただし、重力加速度は 10m/s?とする。 (4) e N。 4. 初速 30m/sで上向きに石を投げた。投げられた石の最高点の高さ[m]を求めよ。 ただし、重力加速度は 10m/s'とし、空気抵抗は無視するものとする。(4) m 5. 静止している物体を 80 mの高さから落下させたとき、地面に到達するまでのおよその時間[s]を求めよ。 ただし、重力加速度は 10m/s*とする。 (4)

大学物理の問題を解いていただきたいです。 質量 m の物体が、地表面付近で重力のみを受けて落下運動をするとき、時刻 t における地表面の高さ h(t) は h(t) = −1/2gt^2 + P t + Q と表されることを、運動方程式をもとに示してください。ま... 続きを読む

問題を解いて欲しいです1から

に最も適するものをそれぞれの解答群から一つ選び, 解答用 に適する式を解答用紙の所定の欄 (A] 次の文中の ア ク 紙の所定の欄にその記号をマークせよ。また, 空欄 a に記入せよ。 図のように,質量 m の小球が発射台から打ち出され, 放物運動のあと,ばねで床に取り付けら れた平板に衝突する運動を考える。ただし,小球は図の下向きに重力を受けており, また, 小球の 運動は紙面内に限られる。重力加速度の大きさをgとし,以下では図の右向きにx軸, 上向きにy 軸をとる。小球の大きさや回転は無視でき, 発射台の面との摩擦や空気抵抗は考えなくてよい。 発射台は水平な面 AB と円筒面 BCD からなる。円筒面 BCD は軸Rを中心とした半径,,角度 60° の弧をなし, 位置B で面 AB と滑らかにつながっている。小球は位置 Aから水平に速さ voで 打ち出され、ABCD に沿って運動を行う。小球が位置D に達するためには, voは なければならない。ZBRC=0 である位置 C を通り過ぎるとき,小球の速さは 面から受ける垂直抗力の大きさは ア 以上で イ で,円筒 である。位置 D に達すると小球は速度 び=(U U) で である。打ち出された小球は,最高 ウ 空中に打ち出される。ここで, 速度のx 成分は v,= エ 点Eを通り過ぎ,落下をはじめる。 E 160° 平板 V3r M m A B 発射台 小球と平板が衝突する前,平板はばねとつりあい,その上面が位置 D とちょうど同じ高さにな る位置で静止していた。平板は質量が M で,水平面を保ったまま鉛直方向にのみ運動を行う。ま た,ばねのばね定数はk で,その質量は無視してよい。衝突位置 F は水平距離で位置 D からV3r 離れており,このことから, vo= 衝突直前の小球の速度のy成分は y、= オ カ であ る。衝突後,小球ははね返り, 平板は運動をはじめた。平板の表面が滑らかで,小球との衝突のは ねかえり係数をeとすると,衝突直後の小球の速度のy成分は Uy"= ×(-y')となる。 た だし、U">0 とし, 小球と平板の衝突は一度だけ瞬時に起こるものとする。平板は単振動を行い。 a その振幅は キ 周期は ク である。

これらの問題の解き方が分かりません。

3.右の図のような、 sin0=0.075を満たす傾斜角0の斜面に質量m= 体をおいた。(図では重力と、それを斜面に平行、垂直な方向に分解した て真悟 emjot=o お で道料や) ものだけが書いてある) ぶ (1)この物体に働く摩擦力がなく、重力と垂直抗力だけがかかる力の全てとした場合、傾斜に沿って上方向 に 6[m/s]の初速を与えて手放したらこの物体は斜面に沿って何[m]上がることになるか?また最高点に 達するまでの時間はいくらか? 問立サ代自さる す (2) 実際には一定の大きさの摩擦力fが働いていた。(つまり物体には重力、垂直抗力、一定の大きさの摩 擦力の3つがかかっていた)その結果(1)と同じ初速 6[m/s]を与えられた物体は運動開始から 6[s]で最高 い 点に達した。(つまり6秒後に一瞬速度が0になった)摩擦力の大きさfを求めよ。 (3) (2)において最高点で一瞬止まったのち、今度は物体は斜面傾斜方向に沿って滑り落ちた。最高点から元 天 問の の位置に戻るまでの時間を求め、また元の位置に戻った時の速さを求めよ。