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物理 高校生

・物理 付箋が貼ってあるところの答えになるまでの式変形を教えて欲しいです。付箋の上の式までは理解してます よろしくお願いします🙇‍♂️

問 11 バンジージャンプの仕組みを, 簡単なモデルによって考えてみよう。 図のように のゴムロープの一端が留められており,他端は塔に固定されているとする。 塔の高さは の頂上の高さから飛び降りる人間を 質量Mの小物体と考える。 この小物体に自然長2 Lに比べて十分大きいとする。使用するゴムロープは張力が働かないときはゆるむが、 自然長Lより伸びて張力が働くときにはばね定数kのばねとして働く。塔の頂上の位置 を原点としてx座標を考え,下向きを正にとる。重力加速度の大きさをgとし,空気に よる抵抗やゴムロープの質量は無視する。 以下の問いに答えよ。なお,解答には記号と して,M,L,k,gのうち必要なものを用いよ。 人間は時刻t=0に初速度ゼロで真下 に飛び降りたとする。 ◎自然長に達するまでは自由落下 L自然長 1ペー IC (日) + (1) ゴムロープが伸びはじめる瞬間の時刻,および人間の速度を求めよ。 (2) その後、ゴムロープが伸びることにより、ゴムの復元力と人間に対する重力とがっ り合った瞬間の, 人間の位置を求めよ。 また, このときの人間の速度を,エネルギー 保存を考慮することにより求めよ。 (3) さらに,人間はある地点まで落下すると, 上昇に転じる。 その瞬間の人間の位置を 求めよ。 (4) 上昇に転じた後, 最高点に達したときの人間の位置を求めよ。

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数学 高校生

解説お願いします。 (2)(ⅱ)の解説ピンクマーカーの箇所の式変形が理解できないです。 なぜこの式変形になるのか教えてください。 よろしくお願いします。

58 §6 数列 ** 41 【10分】 初項 2. 公比 12/3 の等比数列 (am) とする。 数列 (an.) の偶数番目の項を取り出して, 数列{bm) を bn=a2n (n=1,2, 3, ・・・・・・) で定める。 ア ウ (1) 数列 (6m) は, 初項 公比r= この等比数列であり イ I オカ ク b₁ E キ ケ である。 また, 積bb2......bn を求めると となる。 bb2......bm= コ シ 2 ソ タ の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。) © n-1 (11) n ② n+1 (ii) 花子さんの別の解法について考えてみよう。 59 ウ 数列 (6m)は公比 の等比数列であるから, k= 1, 2, 3, ···について I 19 ネ (k+1)bk+1-kbk=bk ノ が成り立つ。 よって 9 ネ M (k+1) bk+1-kbk bk ① ノ k=1 である。 (2)S=kbk とする。 太郎さんと花子さんは, Sm の求め方について話している。 太郎: Sm は, 一般項が (等差数列) × (等比数列) の形をした数列の和だから, SnSn を計算して求めることができるね。 花子: そうだね。 別の解法はないのかな。 (i) 太郎さんの求め方について考えてみよう。 ①の左辺を S, bn を用いて表すと となる。 IM= ① ②より ネ ハ (k+1)bk+1-kbに S+ n+ フ bn- < ヒ 数 ......2 列 チッ ウ Sm= ナ - = In+ 又 テト I である。 ス 1. (1-r) S= 1-r nr であるから チッ ウ Sm= ナ n+ ヌ テト エ である。 (次ページに続く。)

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