(4)アで、力学的エネルギー保存則が使える理由を教えてください。(衝突するから力学的エネルギーは失われると思いました) どなたかよろしくお願いします🙇‍♀️

ばね定数をの軽いばねの一端を質量Mの円筒容器の底 に固定する。質量 mの物体Pと容器の間に摩擦はなく, 容器の厚みは無視できるものとする。重力加速度の大き 15 保存則 m A| P P。 k と (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき, Pを ばねの上端に静かにのせ, Pを支えてゆっくり下げて いくとき,ばねは最大いくら縮むか。 (2) 図1のような状態で, はじめPをばねの上端に静かにのせ,急に Pを放したとき,ばねは最大いくら縮むか。 さをgとする。 止 図1 x よ M00 m Mllllell m た 図2 図3 3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて、 Pをばねに押しつけてaだけ縮め, 全体が静止している状態で,容 器とPを同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。 (4) 図3のように, 滑らかな水平面上に静止している容器のばねに, Pを水平方向に速さ voであてたとき, ばねは最大いくら縮むか。 カ あ ー (4)(7) 容器から見ると, Pは近づいてきて, ばね を押し縮め、次に押し戻され, やがて離れる。 最も近づくのは(最もばねが縮むのは)Pが一 瞬止まって見えるときである。つまり相対速度 が0のときであり、容器とPの速度が等しくな ったときを意味している。その速さをuとする。 左向きを正として、運動量保存則より 止まった) m 最接近のとき mm m= Mu +mu m 4= m+M % 一方、力学的エネルギー保存則より,ばねの縮みをdとして 今m= M+mu"+ kd Jいを代入 m 2m+MW+号kdf d=», mM k(m+M) ひとことつけ加えておくと、容器上の人に保存則まで用いさせてはいけな い。保存則は運動方程式に基づくので, 静止系で用いるべきものである。そし て等速度系までは許される(これらをまとめて慣性系とよぶ)。 ただし、慣性力の効果をきちんと考慮すれば、非慣性系でも保存則を用いる ことが可能になる(問題31で扱う)。

(2)以降の解説お願いします！

第3問 空欄 1-6にあてはまる最も適当な答えを解答群から選びなさい。 重力が働かない宇宙空間(慣性系)で, 人工的に重力を発生させる方法の1つは, 円 筒を中心軸のまわりに回転させ, その側面の内側に固定された円筒世界(非慣性系)を 設定することである。この円筒の半径がRのとき, その角速度Ωを1 とすれば, 地球表 面上で感じる重力 (その重力加速度の大きさをgとする)と等しい人工重力を遠心力によ って作り出せる。このときこの世界における力学的現象について考えてみよう。 以下, 円 筒内部は真空とし, 運動はすべて図の平面内で起こるものとする。 拡大図 0° R 0 t%3D0 0 図1 図2(a) 図2(b) 問1 図1のように, 地面(円筒側面)の上に台車を静止させ, その上にばねばかりを載 せる。この状態で物体Aの重さを, ばねばかりで測定するとWだった。この台車を一定 の速さvで円周に沿って円筒の回転の向きに動かしてみよう。すると物体 Aの重さは 2 となる。次に, この台車をいったん静止させ, 逆向きに動かすと 3 の速さで, 物 体Aの重さはゼロとなる。 g|

(d)で、振幅はlと同じだと思って2/3aだと思ったんですけど、なんでQを落とす前の位置から落とした後の振動中心までが振幅になるのか教えてほしいです！！

44 軽いばねの下端に, 質量2mの物体Pと質量m の物体 Qを接合したものをつるすと, ばねは自然長からaだけ 伸びてつり合った。重力加速度をgとする。 (1)ばねのばね定数は(a) させたときの周期は (b) である。 つり合いの状態にあるとき, Qを静かに切り離すと, Pはもとのつり合いの位置から 中心にして, 振幅 (d)|,周期 また,振動の中心を通過するときの速さは(f)|である。 (2) 次にPだけをつるしたばねをエレベーターに付けた場合を考える。 エレベーターが, 上向きに大きさ αの加速度で運動しているとき エレベーター内で見ると, ばねが自然長からaだけ伸びてPは静止 した。aは()|である。 また, Pを上下に振動させたときの周題 であり,物体を上下に振動 P (c だけ上の位置を Q で振動する。 は,(e)の (h倍である。 (高知大 00000000000

遠心力について 遠心力は見かけの力なのになぜ考慮するのでしょうか。 見かけの力だったら働いていないと思うのですが… 重力は万有引力と遠心力の合力になっているし、 地球の形は遠心力によって楕円体になっているとかいうのは 遠心力が実体として働いているということではないのでし... 続きを読む

写真の4番から8番まで分からないのどなたか解いてくれませんか？

面上に置く。物体Qの円筒の半径はァで, 円筒面はなめらかである。円筒の中心を点 -0とし, AOB および CODをそれぞれ板の各辺に平行な直径とする。水平面にはガイ 面上に置く。物体Qの円筒の半径はァで, 円筒面はなめらかである。円筒の中心をお 0とし、AOB および CODをそれぞれ板の各辺に平行な直径とする。水平面にはガィ 動くことができる。なお, 図2,3, 4は, この装置を鉛直上方から見た図である。 ガイド B ガイド 図1 に視した はじめ,図2のように, 物体Qを動かないように固定しておく。質量Mの小球Pを 物体Qの円筒面に接するように水平面上に置き, 円筒面に沿って初速 v。を与えたとこ ろ,Pは水平面上をQの円筒面に沿って等速円運動をした。 ガイド Q 固定 1980 P Vo A FO B ガイド 図2 水平 面

4番から8番を解説していただけないでしょうか？

ドが取り付けられており, 物体Qは水平面上をガイドに沿って AB方向になめらかに 図1のように,一様な正方形の板から円筒をくり抜いた物体Qを,なめらかな水。 面上に置く。物体Qの円筒の半径はrで, 円筒面はなめらかである。円筒の中心ち。 Oとし、AOB およびCODをそれぞれ板の各辺に平行な直径とする。水平面にはガ』 ドが取り付けられており, 物体Qは水平面上をガイドに沿って AB方向になめらかい 動くことができる。なお, 図2, 3, 4は,この装置を鉛直上方から見た図である。 ガイド r B. 0 ガイド 図1 はじめ,図2のように, 物体Qを動かないように固定しておく。質量 mの小球Pを 物体Qの円筒面に接するように水平面上に置き, 円筒面に沿って初速 。を与えたとこ ろ,Pは水平面上をQの円筒面に沿って等速円運動をした。 ガイド C Q固定 1980 P Vo A 0 B D ガイド 図2 - 29 水平 面

慣性力は動いている物体の上で違う物体が動いているときに働く力ですよね？(2)って三角柱を左に動かすとPは斜面に対して静止したってことは止まってるってことだから慣性力は働かないと思ってたんですけどなんで働くんですか？

36*傾角0のなめらかな斜面をもつ三角柱 が水平面の上にのせてある。三角柱の斜面 の上に質量mの小物体Pをのせ, Pに糸 を結びつけ糸の他端を斜面の頂点に固定し た。重力加速度をgとする。 (1 三角柱が水平面上で静止しているとき,糸の張カ T.を求めよ。ま た,Pが斜面から受ける垂直抗カ N。を求めよ。 (2) 三角柱を左方に適当な加速度で動かすと, Pは斜面に対して静止し ていて糸の張力が0になる。その加速度の大きさαを求めよ。また, そのときの垂直抗力N を求めよ。 (3) 三角柱を右方に適当な加速度で動かすと,Pが受ける垂直抗力が0 になる。その加速度の大きさB を求めよ。また,そのときの糸の張 カTを求めよ。 (4)(3)の状態で糸を切ると,Pは斜面に沿って滑り出す。 Pが斜面上を 距離7だけ滑り降りたとき,斜面に対するPの速さはいくらか。 P。 0 (玉川大+大阪電通大)

慣性力についての質問です 慣性力は加速度運動している物体にはたらく見かけの力ということは理解できました。 例えば車に乗ってカーブを曲がる時、カーブとは逆方向に遠心力がはたらき体がもっていかれる（もとの場所に残ろうとする）という話がありますが、 向心力と遠心力が釣り合ってい... 続きを読む

なぜ上向きに慣性力が働かないのでしょう？ 乗り物に乗ってる時に働くのではないのでしょうか？

B NY N Mg N こ等しい。問われているの

イについて3枚目のように考えたんですが、どこが間違ってますか？

]はすでに で与えられたものと同じものを表す。 次の文章を読んで, 口に適した式をそれぞれ記入せよ。なお、 単振動と保存則 80 第1章 カ学 例題 25 次の文章を読んで、 カ 長さ1の質量の無視できるゴムひもの両端 に,2つの小球AおよびBがついている。小 球AおよびBの直径は無視できるほど十分 小さく,質量はいずれも mとし、重力加速度 をgとする。また,このゴムひもは,引き伸ば された状態ではフックの法則に基づく復元力 が働くが,細くてやわらかいために,たるん だ状態では小球の運動を妨げないものとする。 図のように,天井の0点に小球Bを固定 時きりッか ( し,小球A を静かにつるしたとき,ゴムひもは 7/12 だけ伸びた。この ゴムひもが自然長1からェだけ引き伸ばされたとき,ゴムひもには(12 天井 位 0点 小球B 考え の基 ち消し 21 解 126小球A kを と 床 別 日 1/E mg|1)xの復元力が働く。 (1) 小球Aを小球Bと同じ位置Oまで持ち上げ, 小球Bを固定した まま小球Aのみをそのまま自由落下させた。このとき, 落下する小 球Aが到達する最下端の位置は, 天井からイだけ下方となる。 小球Aはイコの位置から, ゴムひもの復元力 運動をはじめる。その上昇運動において,小球 Aは天井から1の位 置を速さハコで通過するが, その瞬間に、天井のO点で固定して いた小球Bを静かに解放した。その件 ロ]によって上昇 |の位置で缶み