(1)と(2)の解説お願いします🙇‍♀️✨️

103 自由落下とエネルギー 地上んの高 さにある物体が, 時刻 t=0 から自由落下する とき. 次の各エネルギーは時間とともにどの ように変化するか。 右のア~キのグラフのうち から1つずつ選べ。 (1) 運動エネルギーK (2) 重力による位置エネルギーU ( 地面基準) (3) 力学的エネルギーE 0 アイ t 0 キ カオ I

この（エ）の問題が分からないので教えてほしいです 特に運動エネルギーが0ジュールより大きくなるというのが分かりません……( . .) 答えは(あ)が3 (い)が1 です

問5 Kさんは,小球の運動と力学的エネルギーについて調べるために,次のような実験を行っ た。これらの実験とその結果について,あとの各問いに答えなさい。 ただし、小球にはたら く摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。また, レールの厚さは考えないものとし、小球 の高さは床からの高さに等しいものとする。 〔実験1〕 図1のように, 水平な床の上に, まっすぐなレール2本をなめらかにつないでスタンドで固 定し,水平なレール上に図2のような速さ測定器と木片を置いた装置を用いて,次の ①, ② の順に操作を行った。 表は, それらの結果をまとめたものである。 ① 質量 10gの小球を,小球の高さが10cm となるレール上に置き, 静かに手を離して木片 と衝突させ,そのときの小球の速さと木片の移動距離を測定した。 次に、小球の高さを 20cm, 30cm と変えて、同様の測定を行った。 ② 小球の質量を20g, 30g と変えて、①と同様の測定を行った。 スタンド 水平な床 レール 10cm 表 小球の質量 〔g〕 小球の高さ[cm] 小球の速さ 〔m/s] 木片の移動距離 [cm] 小球 速さ測定器 10 10 | 20 30 1.40 1.98 2.42 2.0 4.0 6.0 木片 20 10 20 30 10 1.40 1.98 2.42 1.40 4.0 8.0 12.0 6.0 さ測定器 図2 30 20 30 1.98 2.42 12.0 18.0

⑶ってなぜ、マーカー部分のような式が成り立つんですか？💦

272 人工衛星の力学的エネルギー 図のように,質量mの moo 人工衛星が, 地表からの高さが地球の半径と同じRである円軌 である円軌天地球 道上を等速円運動している。地表での重力加速度の大きさをg とし、地球の自転の影響は無視する。 80 RR HOOAS A m THE ○ 人工衛星 (1) 人工衛星の運動エネルギーを求めよ。 00 (2) 人工衛星の万有引力による位置エネルギーを求めよ。 ただ日 し、無限遠を基準とする。 (1) (ヒン (3) 地表で静止していたこの人工衛星を,地表からの高さが尺の円軌道にのせるた めに要した仕事を求めよ。 のの (g) 3 ヒント (3) (円軌道上での力学的エネルギー) (地表での力学的エネルギー) = (仕事)

大阪市立大学 物理 2019 問5ですが、万有引力による位置エネルギーは考えなくてよいのですか？ また慣性力を使っているので、慣性力のした仕事なども考える必要があると思ったのですがどういうことですか？

-k) 大-理系前期 のをすべて求 00/90 P, 辺BCを あるとき,P OLD 泉 l を考える. A M , β として, こで囲まれた 大阪市立大理系前期 物理 (2科目 150分) 第 1 問 (35点) 2019年度 物理 21 図1のように、地球の中心をEとし, 球形のカプセルの中心Oが,Eを中心とした等速 円運動を行っている.ここで, カプセルの重心はOと一致している. EO間の距離はであ が中心に集まった場合と等しくなることを用いて, 以下の問いに答えよ. る。 地球の質量をM,万有引力定数をGとし, 地球がおよぼす万有引力は、地球の全質量 問1 カプセルの中心の速さ, 等速円運動の周期, および角速度を求めよ. 図2のように,EとO を結ぶ直線を軸とし,Oを原点とする.EからO に向かう向き をェ軸の正の向きとする. カプセルの中に,質量の無視できる長さ 21 の細い円筒を設置し た。ここで、円筒の端はæ= -l およびæ=lであり, 円筒の中心軸は,常に軸と一致さ せている. 質量mの小球を、円筒内のx=xo (No > 0) に静かに置いたところ,軸の正の向きに動 き始めた.ここで,小球は円筒の中を, x軸にそって, なめらかに動くことができる.小球 の質量はカプセルの質量に比べて十分小さく,また, カプセルと小球間に働く万有引力は無 視できるとして、以下の問いに答えよ. 間 2小球が位置π (20≦x≦り)にあるとき、小球に働く万有引力のェ成分を求めよ。た だし,1と考え,|a| ≪1 に対する近似式 =(1+α) = 1 - na を用 いよ. (1+a)^ 問3 円筒とともに回転する観測者からみたとき, 位置にある小球に働く力の成分F を の関数として求めよ。 ただし、 問2の結果を用いよ。 また, 解答用紙のグラフ に,Fをæの関数として描け.

7番の問題の解説をお願いします！ なぜ答えは≒6.9cmになるのですか？

実体ある高さから滑らせて静止するまでの運動エネル (01-1-1+2+ 7. 物体を18.0cm の高さから滑らせたときのAB間の 移動距離は、5と同様にして計算すると 32.4 [cm] となる。 このとき、摩擦面は AC=40 ÷ 2 = 20 [cm] で あり、残りの32.4-20=12.4 [cm] の摩擦面を進 む分だけの運動エネルギーが斜面Y 上を上がってい くための位置エネルギーに相当する。 したがって、 表の値を用いて、 4.0 × … 6.9 [cm] が答えとなる。 12.4 7.2 = 6.88

3の⑵について質問です。 答えが、3.0ではなく3なのは何故ですか？ 有効数字を考慮すると、3.0なのかなと思いました。 教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️

(2) 初めは静止しているので速さは0m/s。 よって, 初 めの運動エネルギーはOJである。 K-0=24 よって K=24J (3) 負の仕事であるから. 物体の運動エネルギーは減 少するのでK-60-12 よって K=48J (4) 0-Ko=-30 よって Ko=30J 3 運動エネルギーと仕事の関係 「1/12m-121m²=W」 を用いる。 告 (1) vo=5.0m/s, m=2.0kg, W=24J より 1/12 ×2.0×12×2.0×5.0-24 よって²=49 ゆえに = 7.0m/s (2) =5.0m/s, m=2.0kg, W = -16J より 1/2×2.0×-123×2.0×5.0°=-16 よってv=9 ゆえに =3m/s (3)m=0.10kg, W=25J = 30m/s より ×0.10×30²-1213×0.10ײ=25 1/1/2×0.1 よって vo²=4.0×102 ゆえにひ=20m/s (4) m=6.0kg, W = -3.6 × 10°J, v=20m/s より (d) 点Bの高 ネルギーは (2) m=0.50kg. 基準の高さを (a) 点Aの高 エネルギー (b) 直角三角 さの比より x は x 2.0 よって 2× ゆえにx= したがって, さは h=2.0-1 重力による U=mgh= (補足) 三角 (c) 点Cの高 ネルギーは 基準の高さを (d) 点Aの高

3の⑵を教えてほしいです。 これは、答えが3.0ではなく3なのは何故ですか？ 教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️

3 運動エネルギーと仕事の関係 「12/2mv²-1212m²=W」 を用いる。 (1) vo=5.0m/s, m=2.0kg, W=24J より 1/12 ×2.0×12×2.0×5.0=24 よって²=49 ゆえに = 7.0m/s (2) =5.0m/s, m=2.0kg, W=-16J より 1/2×2.0×12×2.0×5.0°= -16 よってv=9 ゆえに =3m/s (3) m=0.10kg, W=25J, v=30m/s より 1/12 ×0.10×30°-123×0.10ײ=25 よって vo² =4.0×10² ゆえに vo=20m/s (4) m=6.0kg, W = -3.6×10°J, v=20m/s より 1/12×6.0×20²-123×6.0ײ=-3.6×10° ゆえにv=40m/s よって vo² = 1.6×103 (5)=10m/s.m=0.40kg, v=15m/s より 1/12 ×0.40×15°/1/2 ×0.40×10=W (b) 直角三角 さの比よ x は x: よって ゆえに したがっ さは h=2.0- 重力によ U=mg (補足) 三 (c) 点Cの高 ネルギー 基準の高さ (d) 点Aの高 エネルギ (e) 点Bの高 ネルギー (f) 点Cの高 置エネル: 11=ma

物理の問題です。問4と問6の求め方が分かりません

11 の解答群 ① 0.40 ⑥ 2.8 (5) ア. 図の状態で, P と Qは静止していた。 √3 9 13 2 第5問 図のように 質量3mの物体P と質量mのおもり Q が軽い定滑車を 通した糸で結ばれている。 Pは, 水平 方向に対して角30° をなす斜面上に置 かれており, Q は定滑車から鉛直方 向につり下げられている。 斜面はあら √3 9 く, Pと斜面との間の動摩擦係数は である。PとQを結ぶ糸は軽く、つねに 張っているものとする。 重力加速度の大きさをgとし, 空気抵抗は無視する。次 の問いの答えとして正しい式または正しい向きをそれぞれの解答群の中から1つず つ選べ。 ② 1.2 73.2 9 2mg mg 問1Pが斜面から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 解答群 mg ② 1 6 mg 10 ③ 1.6 (8) 3.6 mg 3√3 2 mg (3) 7 物体P 4 2.0 ⑨ 5.0 30° N/w 3 2 ・水平方向 mg mg 問2Pが斜面から受ける静止摩擦力の向きはどちら向きか。 解答群 ①Pが受ける重力と同じ向き (3 Pが受ける抗力と同じ向き Pが受ける垂直抗力と同じ向き (5) 2.4 10 6.0 12 AN 4 3 13 3 mg √3mg Q Pが受ける重力と逆向き (4) Pが受ける抗力と逆向き (6) Pが受ける垂直抗力と逆向き 神奈川工科大 〈一般A1/30) ⑦Pが受ける糸の張力と同じ向き Pが斜面から受ける静止摩擦力の大きさはいくらか。 解答群 問3 ⑤ √3 9 3 2 9 √7 mg 問 4 mg (6) mg 5 1633 9 9 √√3 9 (5 Pが動き始めた後のPの加速度の大きさはいくらか。 解答群 3 2 イQに質量 2m のおもりを追加し、糸につり下げられたおもりの全質量を3m とした。おもりを静かに放したところ､Pは斜面上をすべり出した。 mg mg ⑨7, mg 5 ⑥2mg ⑩0 2√3mg 問5 糸の張力の大きさはいくらか。 解答群 1 2 mg (2) 3 7 mmgh 2 6 mgh 3 g (2) 9 2 (10 ⑧Pが受ける糸の張力と逆向き ⑧8⑧ 6 2mg mg (6) mg 2√3 mg 3973 5 2 mg mgh 9 16 2023年度 物理 27 9 (9) (3) ・mgh 4 7 14 mg 9 √√3 4 mg 9 √7 2 3/3 7 mgh mg 15 3 mgh 2 mg 2 (5) 問 6 P が動き始めてから斜面の上を距離んすべる間に､ Pの運動エネルギーは いくら増加するか。 17 解答群 ① 00 4 √7 4 72 g 9 mg 3√3 2 ① mg 3. 8 √2 mgh mmgh

答えが2番になるのですが、解説の意味がわかりません。分かりやすく教えてくださいm(_ _)m

図1 (右の図1のように、糸に おもりをつけてスタンドに つるした。 糸がたるまないよ うにしておもりをある高さ から静かにはなし, ふりこの 運動をさせた。 そのようすを ストロボ写真に記録したと ころ、図2のようになっていた。 ただし, Aはおもりをはなした位置を,Bはおもりの高さ が最も低くなる位置を,Cはおもりが右端にある位置をそれぞれ示し, ストロボ写真には, おもりがAからCに移動するときのようすが記録されていたものとする。 次の文は、おもりがAからBにふりこの運動をしているときについて述べたものである。 文中の(x), (Y)にあてはまるものの組み合わせとして最も適するものをあとの 1~4の中から一つ選び, その番号を書きなさい。 糸 おも 図2 スタンド B 図2から, Bにおいて, おもりの速さは最も ( X ) なっていることが分かる。 また, Bにおいて, おもりの進む方向にはたらく力の大きさは,最も(Y)なっている。 1. XX Y:大きく 2.X:速く Y : 小さく 3. X : 遅く Y:大きく 4. X : 遅く Y : 小さく (7)

３の問6の解き方を教えてください

3 仕事とエネルギーについて調べるため、次の実験を行った。 ただし、100gの物体にはたらく力 の大きさをINとして、滑車や糸の重さや摩擦力は考えないものとする。これも 以下の各問に 図のように、モーターACや滑車、 斜面を使って、質量が600gのおもりXを床から 2mの高さまで引き上げた。ただし、モーターA,B,Cの糸を巻き取る速さはすべて同じである。 Ⅱ モーターAでおもりを直接引き上げた。 図] モーターBで動滑車と定滑車を組み合わせて引き上げた。このとき、モーターBがおもりを引 き上げたときの仕事率は6Wであった。 [3] モーターCで摩擦のない斜面を使って引き上げた。 2 ③3 ON モーターA A125 2mn ( 床 おもり× & 定滑車 * 動 モーターB モーターC 2m 3m おもり [X J NTM イ運動エネルギー V NTM 問1 実験ので、モーターAがおもり X を引き上げたときの仕事は何Jか, 求めなさい。 問2 実験の②モーターBがおもり X を引き上げたときと、口でモーターAがおもり Xを直接引き上 げたときとを比べると, モーターBが糸を引く力と糸を引いた距離は,それぞれモーターAの何倍 になったか。 それぞれ適切な数値を書きなさい。 -3- 12 問3 道具の重さや摩擦を考えないとき, 道具を使っても仕事の大きさが変わらないことを何というか、 書きなさい。 2 問4 実験の図で、モーターBがおもりXを引き上げたときの仕事率が6Wであるとき, かかった時間 は何秒か 求めなさい。 問5 実験の③モーターCがおもりXを斜面にそって, 床から2mの高さまで引き上げるとき, 糸 を引く力は何Nか, 求めなさい。 問6 実験の図で、モーターCがおもり X を引き上げたときの仕事率は何Wか, 求めなさい。 8 問7 実験ので、おもりXを床から2mの高さまで引き上げ, 静止させてから糸を切り, 落下させた ときに増加していくエネルギーとして適切なものを、次のア~ウから1つ選び、 その符号を書きな さい。 ア 位置エネルギー ウ力学的エネルギー 0.3