基本例題の㈢の式の、二分の一ｋ（Ｘ−Ｘ0）二乗の意味がよくわかりません。教えてください🙇

- 発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー。 図のように, 天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをgと する｡ (1) このばねのばね定数はいくらか。 (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 (3) おもりが達する最高点の,点0からの高さはいくらか。 「考え方] 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。E=K+U=一定 解答 (1) ばね定数をkとすると, 点0 での力のつりあいから, kxo-mg=0 よって,k=mg XCO ...1 (2)点を重力による位置エネルギーの基準とする。 点0でのお もりの速さをひとすると,点A と点 0 での力学的エネルギーは 等しいから, -meat 0+ (−mga) +1¹k (xo+a)² = mv² +0+kx² 3/2 k ①.②から1/2/ka²=1/12m² よって,v=aymm 1, 5. 仕事と力学的エネルギー 57 =a^ A ①③から12/2/ka²/12/2k.xよって、x=a , g Xo (3) 最高点では速さは0になる。最高点の点Oからの高さと すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから, 0+(-mga)+1/12k (x+a)^=0+mgx+1/2/k(x-xa)? ACCESS 3 発展問題 37 仕事と運動エネルギー なめらかな水平面上に静 止する質量mの物体に, 一定の向きに大きさFの力を 2.Fo 加えたところ、物体は力の向きに直線運動をし, F と物 体の移動距離xとの関係は図のようになった。 (1) x=0~xo, x=x0~2xo, x=2x0~3xo, x=3x~4.xCo FA For 0 自然の長さ 200000000年 で Xo A 000000000 [補足] (3) 点Oをおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき, 自然の長さ の位置はx=x である。 0<x<xの場合: ばねの伸びは x-x xx の場合: ばねの縮みはx360 ⇒最高点の位置が どちらの場合でも、 弾性力による位置エ ネルギーは k(x-x)² 頻出重要 2x 3.x 4.xo x

斜面での物体の成分の分解は斜面に平行な方向に分解するんじゃないんですか？ どなたか教えてくださいm(_ _)m

- 60. 斜面上での力のつりあい 図のように, 水平とのなす角が30° のなめらかな斜面上に, 質量 m[kg]の物体を置き, 水平方向に力を加えて静止さ せた。重力加速度の大きさをg [m/s2] とすると,加 えた力の大きさは何Nか。 130° m[kg]

張力Sの式が求めた式からどうやって導出するのかがわかりません。教科書の答えに近づくように自分なりに計算はしてみたのですが若干違う式になりました。 どなたか回答よろしくお願いします🙇‍♂️

伸び縮みのない軽い糸の一端を質量M,長さ1の一様な細い棒AB の点Bに結 4.(吊り棚のつり合い): び,点Aを壁に押し付け, 棒が壁に垂直になるように糸の他端を壁に結んだ。糸 が壁なす角0とこのときの糸の張力の大きさ S を求めなさい。 ここで,棒と壁面 の最大静止摩擦係数を μ とする。重力加速度の大きさをgとする。 (解) 棒が壁から受ける垂直抗力の大きさをN とすると, 棒に加わる力は図 15.7 のように SA なる。 力のつりあいから 0 UN である。以上の関係から A N Aに関する力のモーメントのつりあいから 図15.7 吊り棚のつり合いの解説図 S = || Mg Mg = μN + Scos0, N = Ssin A 1 2 S 1/251 V1 + μ² μl Mg = Sl cos 0 BOISH MAR Mg, tan0 = 1 μ

高１ 物理基礎 運動とエネルギー 2章 このページすべて解説お願いしたいです。🙇‍♀️

2 章 | 演習問題 「力のつりあい (p.46~47) 重さ(重力の大きさ) 20Nの小球に2本の 軽い糸1, 2をつけ, の他端を天井に固定 して小球を静止させた。 1,2が鉛直方向となす角 がそれぞれ30°60°であったとき, 糸が引く力の 大きさ T, [N] と糸が引く力の大きさ T2 [N] を求めよ。 130° 糸 1 2 60° ②2物体の運動方程式 ① (p.60~61) 軽い定滑車に軽い糸をかけ, その両端に 質量 5.0kgのおもり A と,質量2.0kgの おもりBをつけて, 静かに手をはなす。 重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 15 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s²] を 求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 3 2物体の運動方程式 ② (p.60~61) 質量 0.20kgの物体Aをな A ■めらかで水平な机の面上に 置く。 物体に軽くて伸びな いひもをつけ, これを机の 端に固定した軽い滑車に通 し ひもの端に質量 0.15kgのおもりBをつるす。 重 力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 (1)物体Aの加速度の大きさa [m/s 2 ] を求めよ｡ (2) ひもが物体 A を引く力の大きさ T [N] を求めよ。 静止摩擦力 (p.62~63) 「あらい面をもつ板の上に物 かたむ 体を置き、板を傾けていく。 図のように、傾きの角が 30°になった直後に,物体 は静かにすべりだした。 物 体と板の面との間の静止摩擦係数を求めよ。 130° M B ✓ あらい面 ⑤5 動摩擦力 (p.63~64) 傾きの角が30° のあらい斜 面上を物体がすべり下りる とき, 物体に生じる加速度 a [m/s²] を求めよ。 重力加 速度の大きさを9.8m/s², 斜面と物体との間の動摩擦係数を そって下向きを正とする。 思考問題 130° t₁ 1 2√3 6 浮力 (p.67) 1辺が10cm(=0.10m) の立方体の 物体を水に浮かべたところ, 物体の 体積の半分が水面下に沈んだ。 この とき, 物体が受ける浮力の大きさ F [N] と, 物体の質量m[kg] を求めよ。 水の密度を 1000kg/m² 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 t₂ ②台車の速さ ④台車の質量 Link この章の 要点の確認 あらい 斜面 とし、斜面に 運動の法則 (p.53~56) 斜面上の台車の運動に関 する実験を行った。 静止 していた台車を, 斜面に そって上向きに手で押し て, 斜面上をすべり上が らせる。 台車から手をは なしたのち, 台車は最高 点に達し, その後,斜面 を降下した。 台車に内蔵されている速度センサーによ り, 台車の運動を調べたところ, 速さ”と経過時間 の関係を表すグラフは図のようになった。 空欄に当て はまる適切な語句を下の選択肢から選べ。 〔 1の選択肢] ①時刻の瞬間 ② 時刻の瞬間 ③時刻の瞬間 [2 3 の選択肢] ① 台車の移動距離 ③台車の加速度の大きさ M 台車が最高点に達するのは,1 と考えられる。 台車が降下するときのグラフの傾きの大きさから [ 2 がわかるので、あとは3 を調べれば, 台車が降下するときに, 台車にはたらく合力の大き さを求めることができる。

物理の熱力学の問題です 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

76 第2章 熱と気体 *** 57 [12分 ･20点】 XX 気体の熱的性質について考えよう。 図のような, シリンダーとなめらかに動 くピストンからなる断熱容器があり, ピス トンにはバネが付けられている。 また,シ リンダーにはヒーターが付けられており, 断熱容器に閉じ込められた単原子分子理想 気体に外部から熱を加えることができる。 さらに, シリンダーにはコックが付けられ 0 63 8 ている。 最初にコックは開かれており, 容器内の気体の圧力は大気圧と同じであった。この とき シリンダーの気体の部分の長さとバネの長さはともに⑩であり、バネは自然 の長さであった。また,シリンダーの断面積を S, 大気圧を po, 室温を絶対温度で To とする。 問1 コックを閉じ、ヒーターによって熱を与えて容器内の気体をゆっくり膨張させ る。 容器内の気体の圧力が 10mとなったとき, パネの長さは 1/26 -ℓo となった。ぱね 定数は PoS この何倍か。 ② 63 80 25 144 3 9 8 19 ② 144 9 80 17 3 144 ヒ 5 4 *コック 80 9 問2 このとき, 容器内の気体の絶対温度をTとする。 T1 は T の何倍か。 9 8 4 9 ① ② (3 4 ⑤ 6 9 5 8 問3 気体の物質量をn, 気体定数をRとすると気体の内部エネルギーの増加分4U はいくらか。 0nR(T₁-To) nR (Ti-To) ⒸnR (T₁-To) 13 144 6 5 ⒸnR(T₁-To) 問4 この間に容器内部の気体は, 外部(大気とバネ)に対して仕事をする。 この仕事 W は poSlo の何倍か。 ① 8 9 バネ 10 9 11 144 4 問5 ヒーターによって気体に与えた熱Qを4UとWを用いて表せ。 0 AU-W ②4U+W 3 W-AU *58 18分 ･12点】 X A 問1 容器内に閉じ込めた理想気体の温度を上昇させる。 温度上昇が共通のと き,気体の体積を一定に保った場合と, 圧力を一定に保った場合を比べると、必要 熱エネルギーはどちらの方が大きいか, またその理由は何か。 ① 体積を一定に保った場合の方がQが大きい。 理由は気体が外部に仕事をしない からである。 ② 圧力を一定に保った場合の方がQが大きい。 理由は気体が外部に仕事をするか らである。 どちらの場合もQは同じである。 理由は温度上昇が同じだからである。 B 気体定数をRとする。 理想気体の定積モル比熱をCio 定圧モル比熱をC, とする。 Cr, Cyの間に成 り立つ関係式として正しいものはどれか。 ① 0 Cp-Cv=R ②Cv-Cp=R ③ Cy+Cp=R 問3 単原子分子理想気体と2原子分子理想気体の定積モル比熱の組合せとして正し いものはどれか。 ただし, 気体の温度は300Kとする。 ② §2 気体の状態変化 4 単原子分子 R R R -R 77 2原子分子 3R R R R

物理の磁気の問題です 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

188 第4章 電気と磁気 §9 ** 147 【12分 ・20点】 XXXXXX 2枚の同じ大きさの金属板A, B を d離して平 行に並べる。 座標系を図のようにとる。 軸方向の 金属板の長さは である。 金属板Bを接地し, 金属 板Aに正の電位Vを与え, A,B間に一様な電場を 作る。 電子がx軸に沿って A, B間に入射し, 座標 軸の原点0を速さで通過する。 電子の質量をm ○電荷を一とする。 電子によって金属板に誘導され る電荷や, 電子の運動に及ぼす重力の影響は無視す る。 問1 金属板の間で電子が受ける力の大きさFはい くらか。 ①ev 問2 ① 荷電粒子の運動 F ① -t m @v+ Ft m 01/01/ ② 3 のFを用いて表せ。 成分 : 1 z成分: 2 9 ひ e V d 2= 4 ③ 2 eVd また,この力はどちらを向くか。 2 ① x軸の正の向き (2) y軸の正の向き ③軸の正の向き ④軸の負の向き ⑤y軸の負の向き 6 z軸の負の向き 原点Oを通ってから時間t後,電子の速度の成分, 成分はいくらか。 問1 V. e F (5 -t Vd e また, 加える磁場の磁束密度の大きさはいくらか。 V Vd (5) vd V F (3 4 v-- -t m m 問3 金属板の間で電子が描く軌道を面へ射影したものを、 問1のFを用いて表 せ。 Fx 2 Fx Fx ① z= F 2m (モ) (3 ²=- 2mv 2mv 2m v 問4 電子が金属板に衝突せずに,右端z=l, z=s に達した。電子が金属板の間を 通過する間に,その運動エネルギーはどれだけ増したか。 問1のFを用いて表せ。 ① Fl ②Fs ③ F(l+s) 4 F(l-s) 問5 電場はそのままで, 金属板の間に一様な磁場を,ある座標軸方向に加え,『軸 に沿って入射した電子をそのままæ軸方向に直進させるには、磁場をどの向きに 加えればよいか。 1 解答群は問1 2と共通) y Vv d 2 O 2 44 V ed で A B ²- til-15 E 対磁ので FF

こちらの(2)の問題についてです。答えは以下の通りなのですが、3枚目の解説で、なぜ点Poで運動エネルギーが生じるのか分かりません。教えていただきたいです。

7 傾きの角のなめらか な斜面上に, ばね定数kのば ねの上端を固定した。 図のよ うに、ばねの他端に質量m この物体を取りつけたところ, COM ばねが自然の長さから x だけ伸びて、物体は点Poで静止し た。ただし, ばねの質量は無視でき, 重力加速度の大きさを g とする。 CHACON 30 (1) ばねの伸びとして正しいものを、次の①~ ⑥ うちから1つ選べ。 ① mg ksin 0 ① mg sino k m a+Ramg cose ARC 470x2 m 305 mg kcos 0 4-p(x-29 k (2)次に、物体を点 Poから斜面にそって距離 xだけ上方 へ引き上げて静かに手をはなすと, 物体は下方にすべり始 めた物体が再び点 Poに達したときの物体の速さはいく 水 11 x ② 出らか。 正しいものを、次の①~⑥のうちから1つ選べ。 √ Thx xo .8 +379 $280 (x-x) k musino x 4 Forsidoro [⑥ Po k √ THE m mg k mg k xsin O -tan [ kNEN BORN k √ m 149 (xo-xsin 0)

リードa15ページの問題です！ 14番bでは力を分解せずに解いているのに対し15番の(1)では力を分解した同方向のモーメントで解いていて、分解せずにそのまま1/2L×W-T cos30＝0で答えが出てこないのは何故ですか？

リード C 0,1 198N /第2章 剛体にはたらく力のつりあい 15 1964 基本問題 13. 棒のつりあい 長さ20cmで質量 1.0kg の一様 な棒ABの両端におもりをつるし, A から 7.0cmの点 Pにばね定数が980N/m のばねの一端をつけた。 ばね の他端を天井に固定して静かに離すと, ばねは10cm伸 び棒は水平につりあった。 A, B につるしたおもり km の質量 ma, me [kg] を求めよ。重力加速度の大きさをg=9.8m/s²とする。 a&№. (a) '///////// 60° A A 14. 棒のつりあい●長さ 0.60m, 重さ 60N の一様な棒 AB を,A端につけた糸でつる し力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) Fは水平 (b) カFは鉛直上向き (c) 棒 AB BL は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F [N] の大きさを求めよ。 F 7.0cm (b) . A なすように立てかける。棒のA端から 1/31 GON ↓F 980 N/m 15. 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり,A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは, Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により, 図に示す状態で支えられている。ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 0.10m B (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分,鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ryとする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題3 16. 壁に立てかけた棒のつりあい 長さ 1[m]の軽い棒 AB を, 水平であらい床と鉛直でなめらかな壁の間に,水平から 60°の角度を (c) '///////////// 45° l離れた点に重さ W 〔N〕 の A IC 13 130° 60° B 例題3 M60B 例題 3 60° PE, COBY B Na おもりをつるしたところ,棒は静止した。 (1)棒にはたらく鉛直方向および水平方向の力のつりあいの式と,点 Bのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てよ。 棒が壁か ら受ける垂直抗力の大きさを NA 〔N〕, 床から受ける垂直抗力の大きさをNB〔N〕 , 摩 例題 4,24

リードa15ページの問題です！！ 14番bでは力を分解せずに解いているのに対し15番の(1)では力を分解した同方向のモーメントで解いていて、分解せずにそのまま1/2L×W-T cos30＝0で答えが出てこないのは何故ですか？

14. 棒のつりあい●長さ(a) 0.60m, 重さ60N の一様な棒 AB を, A端につけた糸でつる し,力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) 力Fは水平 (b) 力Fは鉛直上向き (c) 棒 AB Bl は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F〔N〕 の大きさを求めよ。 60° F (b) A 0.10m B 15. 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり, A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは, Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により。 図に示す状態で支えられている。 ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分, 鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ry とする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題 3 (c) A C 130° A 60° 45° B 例題 3 30° B

下の問題に置いて、TとμNが、もし等しい関係にあり、糸を引く力を大きくした場合、物体はどのように動きますか？滑りながら傾くのですか？

基本例題22 物体が傾く条件 図のように、質量がm で, 縦, 横の長さがん, lの直方体の一 様な物体を水平であらい床の上に置き, 物体の上端に糸をつけ て水平に引く。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 引く力の大きさがTをこえたとき, 物体は床の上をすべる (2) (1)のようになるための床と物体の間の静止摩擦係数μの条件を求めよ。 ことなく図の点Pの位置を軸に傾き始めた。 T を求めよ。 指針 (1) 物体が傾き始めるとき, 物体の底面は床から浮き上がるが, 端の点Pだけは床に接した ままである。このとき、垂直抗力Nと静止摩擦力の作用点は点Pにある。 (2) 傾き始めるときの静止摩擦力Fが, 最大摩擦力μN より小さければよい。 解答 (1) 物体にはたらく力は図のようになる。 物体 は点Pの位置を軸に傾き始めるので,垂直 抗力Nと静止摩擦力Fはともに点Pにはた らく。 点Pのまわりの力のモーメントのつ りあいより mgx/1/13-1 T×h=0 よって 2 (2) 水平方向の力のつりあいより T=mgl 2h T-F=0 よってF=T=mgl 2h 鉛直方向の力のつ りあいより N-mg=0 よって N = mg 物体が床の上をす べることなく傾き 始める条件は F<μN よって したがって μ> mg mgl 2h ĮERTA 2h 1 2 F N <μxmg 9端C棒(1 93- 端に Ch 棒 (2) 9. 水 な お (1 (2