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物理 高校生

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18 力学 66 力学 以下, 滑らかな水平床面上でのこととする。 80 質量 MのQにばね定数kのばねを取り付け、 質量mのPをばねに押し当てて、 自然長から! 組んだ状態にし、手をはなす。 ばねから離れた後 のPの速さを求めよ。 11/12MV2=1/2x2 「M 3mv M Pm k Q 2(m+M) k Pが点Bを通るときの,Pの速さをも 台の速さをVとすると、運動量保存則は であり,Pが左に動けば, 台は右に動く。 M ちなみに v= 2m+M) <0となる からは左へはね返っている。 2m-M 81曲面をもつ質量Mの台が水平面上で静止して いる。 曲面上の点Aに質量mの小球Pを置いて 静かに放すとき,Pが最下点Bを通るときの速 さを求めよ。 点AとBの高さの差をんとし, 摩 擦はないとする。 80 MV m m h AI M B ぜん 速さをv, Vとする。 (速度にしない のは向きが歴然としているため) 運動量保存則は mv=MV ... ① 力学的エネルギー保存則は 11/21k-1212m+1/2MV2.② mv=MV .....① 力学的エネルギー保存則は mgh= h=\/\/mv² + 1/1 MV²..... ①のVを②へ代入し、整理すると mgh=mv²(1+m) 2Mgh . v=√√m+M 最下点BではPの速度が水平(左向 き)になっているので,①が成立。途中 の位置だと, vを速度の水平成分に置き 換える必要がある。 82" 滑らかな水平面と曲面をもつ質量Mの台が 静止している。 質量mの小球Pが速さで台に 飛び乗ってきた。Pが台上最も高い位置にきたと きの台の速さを求めよ。 また, Pが上がった 高さんを求めよ。 P mo M 83" 前間でPが最高点に達した後, 台を滑り降り, 台から離れたときのPの 速さと台の速さを求めよ。 運~な則は 前=後ではないのですか? ①のVを②へ代入し 1-1m²+ m² 2M 82 =1/23m²(1+77) .. v=l kM m(m+M) この場合,「物体系はどれとどれ?」 と尋ねると、 「P と Q」 という答えが圧倒 的だ。 それでは, ばねの力が外力として 働いてしまう。それでも, ばねの力はP と Q に対して, 逆向きで同じ大きさな ので,外力の和が0ということでセーフ なのだが, 「PとQ とばね」 を物体系と とらえるとよい。 ばねの力は内力 (グル ープを構成するメンバー間の力)となっ て気にならないし, ばねには質量がない ので、運動量は常に0 で, 保存則の式に 顔を出してこない。 私は=MM+Mとしたのです。 次のページから始まる2つのHigh は,とりわけ高度な容である 「森」 へ進む段階で学べばよい。 が、これは、何が間違っていますか? m M 最も高い位置にきたかどうかは、台 上の人に判断させればよい。 その人が見 てPの速度が0になったときにあたる。 なぜなら, 動いて見えている限り,まだ 上昇中か, あるいは既に下りに入ったか のどちらかになってしまうからだ。 台上の人に対する相対速度が0だから、 Pの速度は台の速度 Vに一致している ことになる。 台の速度は水平方向だから, このときPの速度も水平でVというこ とになる。 N V ht 作用・ 反作用 N この力の水平成分が台 を右へ動かす原動力 81 水平方向には外力がないので, 水平 方向については運動量が保存する。 初め 全体が静止していたので, 全運動量は 0 水平方向には外力がないので, 運動量

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数学 高校生

x+y、x-yをそれぞれX、YでおいたのになぜXをxに置き換えることができるのか教えてください🙇🏻‍♀️

重要 例題 129 領域の変換 00000 実数x, yが0≦x≦1,0≦x≦1を満たしながら変わるとき, 点(x+y, x-y)の 動く領域を図示せよ。 ...... 基本110, 118 ①x-y=Y ここで, x, yはつなぎの文字と考えられるから,x,yを消去して,X,Yの関係式 ② とおくと, 求めるのは点 (X, Y) の軌跡である。 指針 x+y=x. を導けばよい。 CHART 領域の変換 つなぎの文字を消去して,X,Yの関係式を導く x+y=X, x-y=Y とおくと x= X+Y 2 X-Y y=- 2 0≦x≦1,0≦y1 に代入すると X+Y X-Y 0≤ ≤1, 0≤- ≤1 2 x,yをX,Yで表す。 J-X≤Y≤-X+2 よって X-2≤Y≤X 変数を x, yにおき換えて 40≤X+Y≤2 ⇔-X≦Y≦-X+2 0≤X-Y≤2 ⇒YXかつ => X−2≦Y 1 -xy-x+2 −2≦Y≦X lx-2≦x≦x xy 平面上に図示するか O x したがって, 求める領域は, 右の図の斜線部分。 ただし, 境界線を含む。 ら,X,Y を x, y におき 換える。 X=1 領域の変換 昌樹 ある対応によって,座標平面上の各点Pに,同じ平面上の点Qがちょうど1つ定まるとき、 検討 この対応を座標平面上の変換といい, Q をこの変換による点Pの像という。 座標平面上の変換fによって,点P (x, y)が点Q(x', y') に移るとき,この変換を f(x, y) → (x', y') のように書き表す。 大 この例題は,座標平面上の正方形で表される領域内の点をf:(x,y)→(x+y, xy)に よって変換し、その像の点全体からなる領域 を求める問題である。 具体的な点を,この で変換してみるとそのようすがつかめる。 右 この図では,変換のようすがつかみやすいよう に,2つの座標平面で示した。 (0, 0) → (0, 0), (1, 0) → (1, 1), ▲ (1, 1)→ (2, 0), ▼ (0, 1)→ (1, −1), (1/12 1/2) (1,0) y+ S 1 x SP

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数学 高校生

(1)で最小値を求める問題なのですが、 a≦0のとき、x=0で最小値-4a。 0<a<2のとき、x=aで最小値-a^2-4a。 a≧2のとき、x=2で最小値-8a+4 ではだめなのですか? だめな場合はなぜなのか分かりやすく教えてもらえると幸いです🙇‍♂️

142 基本 例題 81 2次関数の最大・最小 (4) THE 動画で 深める 00000 区間の右外にあるから、 [3]a>2のとき 図 [3] のように,軸 x=aは [3] αは定数とする。 0≦x≦2 における関数f(x)=x-2ax-4aについて、次の いに答えよ。 (1) 最小値を求めよ。 (2) 最大値を求めよ。 x=2で最小となる。 f(2)=-8a+4 最小値は [1]~[3] から 最小 区間の右端で最小 x=0 x=2xa この問題では、区間 軸 指針 0≦x≦2に文字αは含ま れないが、関数f(x) に 文字 αが含まれる。 軸が 動く 軸が fa<0のとき 動く x=0で最小値-4a ≦a≦2 のとき x=αで最小値 α-4a 関数f(x) を基本形に直 |a>2のとき x=2で最小値 8α+4 x=0x=2 x=0x=2 すと x=0x=2 (2) 区間 0≦x≦2 の中央の値は 1 [4] a<1のとき <指針 [4] f(x)=(x-a)-α-4a 軸は直線x=αであるが, 文字αの値が変わると, 軸 (グラフ) が動き、 区間 0≦x≦2 で最大・最小となる場所が変わる。 よって、軸の位置で場合分けをする。 (最小値 関数 y=f(x)のグラフは下に凸であるから,軸が区間に含まれるときと 含まれないとき、更に含まれないときは区間の左外か右外かで場合分けをする。 (2)最大値 グラフは下に凸であるから,軸から遠いほどの値は大きい。 よって、区間の両端 (x=0, x=2) と軸までの距離が等しいときのαの値が場合分 けの境目となる。 このαの値は、区間 0≦x≦2 の中央の値で 0+2 2 =1 f(x)=x2-2ax-4a=(x-a)-α-4a y=f(x)のグラフは下に凸の放物線で,軸は直線x=α 図 [4] のように,軸 x =αは 区間の中央より左側にあるから, x=2で最大となる。 最大値は f(2)=-8a+4 [5] α=1のとき 図 [5] のように,軸x=α は 区間の中央と一致するから, x=0, 2で最大となる。 最大値は f(0)=f(2)=-4 [6] α>1のとき 図 [6] のように,軸 x=α は 区間の中央より右側にあるから, x=0で最大となる。 ★ の方針。 軸x=αが、 区間 0≦x≦2の中央に対し 左右どちらにあるかで場 大 合分けをする。 x=2の方が軸から遠い。 x=1 x=0xax=2 [5] f(x)=x2-2ax+a^ 解答 -a²-4a (1) 軸x=a が 0≦x≦2の範囲に含まれるかどうかを考え る。 最大値は f(0)=-4a 指針_ [1] α < 0 のとき 図 [1] のように, 軸x=αは 区間の左外にあるから, x=0で最小となる。 [1] ★ の方針。 軸x=αが区間0≦x≦2 に含まれるか, 左外か右 外かで最小となる場所が 変わる。 [4]~[6] から a<1のとき x=2で最大値-8a+4 a=1のとき x=0, 2で最大値 -4 a>1のとき x=0で最大値-4a 最小値は f(0)=-4a 最小 区間の左端で最小。 x = ax=0x2 [2] [2] 0≦a≦2のとき 図 [2] のように、軸x=αは 区間に含まれるから, x=αで最小となる。 最小値は f(a)=-a²-4a 最小 x=0 x=4 x=2 143 大 軸とx=0.2との距離が 等しい。 x=0x=1x=2 x=0 x=qx=2 x=0 の方が軸から遠い。 <頂点で最小。 練習 αは定数とする。 -1≦x≦1 における関数 f(x)=x2+2(a-1)x について, 次の問 81 いに答えよ。 (1) 最小値を求めよ。 (2) 最大値を求めよ。 3334 2次関数の最大・最小と決定

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物理 高校生

(3)で、-μmg •t = mV - mv0 が間違っているのはなぜですか?

37. <動く台車に乗る物体〉 図のように,水平面を右向きに速度 v で運動していた質量mの小物体が 上面が水平面と同じ高さの台車に乗り 移ると、 台車は右向きに動きだした。 -小物体 m Vo 台車, M m 台車, M V 小物体は台車の上でだけすべり、 その後は台車と一体となって水平面を右向きに速度 V で運動した。台車の質量は M で,台車と床の間には摩擦ははたらかず, 小物体と台車の間の 動摩擦係数はμ'である。 また右向きを正, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 小物体が台車の上をすべっているときの小物体および台車の床に対する加速度をそれぞ れ求めよ。 (2) 速度 V を M, m, vo を用いて表せ。 (3) 小物体が台車の上をすべっていた時間をg, μ'′, V, M, m を用いて表せ。 (4) 小物体が台車に乗ってからの小物体の速度と時間の関係, および台車の速度と時間の関 係の概略図を、同一グラフ上にかけ。 ただし, 小物体が台車に乗った瞬間の時刻を 0, 小物 体が台車の上で停止した時刻をtとする。 (5) 小物体が台車の上ですべる間に失われた全力学的エネルギー⊿E を M, m, vo を用いて 表せ。 (6) 小物体が台車の上をすべった距離をg, μ', M, m, v を用いて表せ。 〔20 大分大改〕

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