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物理 高校生

この2つの式からどうといたら答えがでますか?

基本例題 34 慣性力 158,159,160,161 解説動画 一定の大きさの加速度αで進行中の電車の天井から 質量mのおもりを糸でつるした。 電車内の人には、糸 が鉛直方向から角度 0傾いて静止しているように見え た。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 電車の加速度の向きは右向きか左向きのどちらか。 (2)tane の値を求めよ。 3系がおもりを引く力の大きさSをm,g,a を用いて表せ。 ア (4) 突然糸が切れた。 電車内の人から見ると,おもりの軌道はア~ウのいずれか。 指針 電車に乗った観測者から見ると、おもりには慣性力がはたらいているように見える。その 向きは、電車の加速度の向きと反対である。 (1) 糸の傾きより慣 糸が引く力 性力の向きは右 Scos o 水平方向: Ssino-ma=0 鉛直方向: Scos0-mg=0 ① 向きである。よ って,加速度の 向きは左向き。 (2) 電車内の人から 見ると, 重力. SA 慣性力 ma Ssine ①,②式より tan 0 (3) 糸が引く力の大きさSは三平方の定理より S=√(mg)2+(ma)²=m√g2+a² sine a cos e g 重力 mg 糸が引く力, 慣性力の3力がつりあ っているように見える。 力のつりあ いより (4) 電車内の人から見ると, おもりは重力と 慣性力を受けて運動するように見える。 したがって, それらの合力の向きに,等加 速度直線運動を行う。 よってイ

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物理 高校生

(2)は運動量保存則を使って解くことは出来ないのですか?

9 単振動 単振動 変位に比例する復元力による運動 F=-Kx単振動 合力 F m 振動中心(x=0)は力のつり合い位置 0 x 周期 T=2π m エネルギー保存則 1/12mo+1/2 Kx=一定 ばね振り子 ... K=k (ばね定数) のケース 周期 T=2vk m ※ ばねが水平でも鉛直 でも斜面上でも不変 物体AとBがあり,質量はそれぞ れと3mである。 なめらかで水平 な床の上で,一端を壁にとめた軽いば ねの他端にAをつなぎ, 離れないよ うにする。 次に, BをAに接触させ て, ばねを自然長 より x だけ押し 縮め、静かに手を離した。 ばね定数を んとする。 A B Xo lo AX Xo Xo 2 0 Xo T T 3 2T 2 -xo (1) 手を離したあと, はじめAとBとはいっしょに運動する。 (ア) ばねの長さが1のときの, 運動方程式をA, B それぞれについて 記せ。 ただし, 加速度をαとし, AがBを押す力をNとする。 (イ)N を l, lo, kを用いて表し, BがAから離れるときのを求め よ。 (2) Aから離れたあとのBの速さ”はいくらか。 (3)Bが離れたあと, ばねの最大の長さlmはいくらか。 (4) 自然長からのばねの伸びをxとし,xの変化を時間tについてグラ フに描け (ただし, 図中のTはT=2√m/kであり, t=0のとき x=-x である)。 (東京学芸大 +名古屋大)

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数学 高校生

㈡についてです。 たしかに(k-2)+8にすれば異なる2つの実数解ができるのですが、そのまま場合分けしたら三種類できました。どういうことですか?

P.71 ev る。 基本 例題 40 2次方程式の解の判別 次の2次方程式の解の種類を判別せよ。 ただし, k は定数とする。 (2) 2x²-(k+2)x+k-1=0 (1) 3x2-5x+3=0 (3)x2+2(k-1)x-k2+4k-3=0 / p.71 基本事項 2 2次方程式 ax2+bx+c=0の解の種類は,解を求めなくても、 判別式の符号だけ で判別できる。 D> ⇔ 異なる2つの実数解 b 2次方程式の解の判別 D=0⇔重解重解はx=- 2a D<0 ⇔ 異なる2つの虚数解 (2),(3)文字係数の2次方程式の場合も、解の種類の判別方針は, (1) と変わらないが, Dがんの2次式で表され, の値による場合分けが必要となることがある。 な複素 与えられた2次方程式の判別式をDとすると 解答 (1) D=(-5)-4・3・3=-11<0 b=26 適用。 よって、異なる2つの虚数解をもつ。 (2) D={-(k+2)}-4・2(k-1) =k2+4k+4-8(k-1) \=k²—4k+12=(k−2)²+8 | D>0 よって, 異なる2つの実数解をもつ。 公式 ゆえに、すべての実数kについて 母が 雑に 係数 2=(k-1)-1・(-k²+4k-3)=2k²-6k+4 =2(k-3k+2)=2(k-1)(k-2)/ よって, 方程式の解は次のようになる。 D0 すなわち k < 1,2 <んのとき 異なる2つの実数解 D=0 すなわち k=1,2のとき 重解 D<0 すなわち 1 <k<2のとき 異なる2つの虚数解 D<0- - -D>0- ・D>0- 2 2章 ⑧ 2次方程式の解と判別式 <{-(k+2)} の部分は, (−1)=1 なので, (k+2)2 と書いてもよい。 <ax2+2b'x+c=0 では 2=b"-ac を利用する。 <a<βのとき (xa)(x-β)>0 ⇔x<a, B<x <a<βのとき (x-a)(x-β)<0 ⇔a<x<B 次の2次方程式の解の種類を判別せよ。ただし,k は定数とする。 練習 40 (1) x2-3x+1=0 (2) 4.x²-12x+9= 0 (3) -13x2+12x-3=0

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