物理基礎です (４)の式の作り方はわかるのですが、左辺の？なぜxがそれぞれ0.10²と0.20²になるかが分かりません。回答の図からだと、mghのhは0.1mの玉の大きさってことになりますよね… 解説お願いします！🙇‍♀️💦

リピートノート物理B 43 4画につるしたばねにつないだ物体 Cのように,軽いばねの上端を天井に 固定し,下端にある質量の物体をつな 。物体を移動させてばねを伸ばした 後静かにはなすときの物体の運動に ついて,力学的エネルギー保存の法則 を用いて,次の問いに答えよ。ただし、 重力加速度の大きさを 9.8m/s°とする。 例題自然の長さから0.25m伸ばすのに 49N の力が必要なばねに,質量8.0kgの物体をつな ぐと、ばねが伸びてつっりあった。 0 物体がつりあいの位置にあるとき, 自然の 長さからのばねの伸びを求めよ。 2自然の長さから 0.50m伸ばした後,静か にはなして最高点に達するときの自然の長さ からのばねの伸びを求めよ。 口(2) 物体がつりあいの位置にあるとき,自然の長 さからのばねの伸びを求めよ。 1.0x 9.8 = 49x 2 9.8 - 49x X: 0.2 020 次に,ばねを自然の長さから0.30m伸ばした後。 静かにはなすと,物体は上昇した。 口(3)はなすときに物体がもつ弾性力による位置エ ネルギーの大きさを求めよ。 び'40 支ス49 x0.09: 2.205 解0 ばね定数をk[N/m] とすると, フックの法則より。 49=k×0.25 伸びをx[m)とすると。 k=196[N/m] X=0.40 m 2 物体をはなした高さを重力による位置エネルギーの基準 面、最高点(速さ 0m/s)に達するときの自然の長さからの ばねの伸びをx[mとすると, 力学的エネルギー保存の法 則より、物体をはなした点と最高点の2点において, 物体 の力学的エネルギー (%3D運動エネルギー+重力による位置 エネルギー+弾性力による位置エネルギー)は等しく。 8.0×9.8=196× X。 2.2丁 す) 口(4) つりあいの位置を通過するときの物体の速さ 0+0+-×196×0.50°=0+8.0×9.8×(0.50-x)+×196×x° を求めよ。 x=0.30, 0.50 条件より,0.30m 2 イ49×0.09ミ士イ1.0xじ11.0x9.5 <0.1 1ィ49×0.04 0+0+3 1.96 2,205: 0.5び+0.98+0.98 0.50m x[m] 6、245: Q.5' (0.50-x)[m) とこ0.49 A 0.70m/s 0、7m/s ムこ0.7 目然の長さから0.10m伸ばすのに 4.9Nの力が 必要なばねに,質量1.0kgの物体をつなぐと,は ねが伸びてつりあった。 1) このばねのばね定数を求めよ。 口5) 最高点に達するときの, 自然の長さがらのば ねの伸びを求めよ。 0+0+→メ49x0.09: 0t1.0x9.8X10.30-x) 4.9:kx0.10 2.205:2.94- 9.8x+24.5ス* にこ49 24.52'-9.1670 + 0、735こ0 ス-0.4x+0.03こ0 45 45 (ス-a1 )(x-0.3) -0 0.10m 49Nm 2025 ン0.1. 0.3 L T 000000000 000000 00000000

解説お願いしますm(_ _)m

問)図1のように, ばね定数kの軽いばねの一端に質量mの小球を取り付け。 水平で滑らかな床面上でばねの伸縮方向へ単振動させる。まず自然長よりもA だけばねを伸ばして, その位置から縮む方向へ小球に初速を与えたところ, 自 然長よりも2A縮んだ状態で初めて小球の速度が0となった。このとき小球が 動き出してから初めて小球の速度が0になるまでの時間を表す式として正しい ものを, 下の①~⑥のうちから一つ選べ。 なお, 空気抵抗は無視できるもの とし、ばねの自然長の長さは2Aよりも長いものとする。( 1 自然長 初速 lww w wO m A 図 1 0 円 m T m の 3 T m 4 k 2 k 2π m 3π m m 3 k 4 k T k

19番の2.4.5と20番の2.3.4がどうしてもわかりません 解説をどなたかよろしくお願いします

図に示すように, 水平な 床の上に静止している質量 |M (kg] の物体を斜め方向に 引く。物体と床の間の静止 摩擦係数をp, 動摩擦係数 をp'とする。重力加速度の大きさをglm/s^], 引く力をF[N], 水平面との角度を0, 垂 直抗力を N[N] として次の問いに答えよ。なお, 物体は傾かないものとし, また空気の影 響はないものとする。 (1) 垂直抗力 NをM, g, F, 0で表せ。 (2) 引くカFを物体が動き始めるまで徐々に大きくしていくとき, 物体が動き始める直 前の引くカFを M, g, 0, μで表せ (3) 物体が動き出したのち, 一定のカ F'[N] で引き続けるとき, 物体の右向きの加速度 をa [m/s°), 垂直抗力を Nとして,水平方向の運動方程式を書け。 (4) 加速度aを M, g, F', 0, μ'で表せ。 (5) 加速度aを最大にするには, 水平に対していくらの角の方向に引けばよいか, その ときの tan0 を求めよ。 -F n Fsne Ino R5- Fsine (M) ヒント (5) 三角関数の合成の式 asin 0 +bcos@=Va'+b° sin (0+α) めGンド b ただし, sin a=- Va+6? COsa= )を使用する。 Va+6

写真3枚目の問題がわかりません。 答えはa/2{cos(wt)-cos(√3wt)}とa/2{cos(wt)＋cos(√3wt)}です。 よろしくお願いします

m. 00

急いでます💦💦(2)模範解答のマーカー部分が、なぜそうなるのか分かりません。自然長の長さになった時の物体の速さを求める問題とかありますよね？

87 ゴムひもにつるした小球 右図のように, 床に高さ 2h のスタンドを置き,自然の長さhのゴムひもを点Aに取り つける。ゴムひもの他端に質量 m の小球を取りつけて, A から小球を静かにはなすと, 小球は鉛直に落下し, 床に衝突 しないで上昇した。ゴムひもの弾性力はゴムひもの自然の長 さからの伸びに比例するものとし,その比例定数をkとする。 また,重力加速度の大きさをgとする。 (1) 小球が高さhの位置を通過したときの速さを求めよ。 (2) 小球が最下点に達したときの高さを 20 として, kをm, g, h, 20 を用いて表せ。 A ゴ 付 2h m 2。 の センサー 233

2と4を教えてください

4 図のように,天井に固定された軽いば Dis 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A で重力と弾性力がつり合ってお 自然長 もりは静止した。重力加速度の大きさ 基準点0SH LN 伸び。 をgとする。 ng A (1) このばねのばね定数はいくらか。 (2)点A における力学的エネルギーを求めよ。ただし,位置エネ ルギーの基準点は, ばねが自然長となる点Qの位置とする (3) 点Aの位置からばねが自然長になる点0まで,おもりを手で ゆっくりと持ち上げた。この間に手がおもりにした仕事はい mgn Kらか。 2 (4)ばねが自然長になる点0 で静かに手を放すと, おもりは振動 を始める。このとき, おもりが点A を通過するときの速さは いくらか。 00000000 て

単振動で重力加速度g,物体の質量m,バネ定数k,として、鉛直上向を正,物体にかかる力の釣り合いの位置をo,oからの変位をxとした時にx＞0の時は合力が-kxになるのですがx＜0の時が合力がkxになってしまいます。どうしてなのか教えてほしいです。後自然長からoの長さは力のつり... 続きを読む

lat)つりあい んo Tk 合れ F-k(a+)-ム7 - u +hT-hr -kx X 2りい by 合れ ho F=k/ =Aサー大2ーんて -ーkx

教えてください🙇‍♂️

② 質量 m[kg] の板が軽いばねで支えら 板! れている。ばねは自然長から d[m]縮 んでいて,重カ加速度の大きさを g[m/s°] とする。 (1) ばねのばね定数を求めよ。 (2) 板の上に質量M[kg] のおもりを静かに置く と,板は図の位置よりどれだけ下がるか。 (タ6占 00000000000

物理の力学的エネルギーの問題です 写真の(1)で公式から解くと「kx＝mg」なので 0.10k=10×9.8　　よって　　k=980となるんですが… 力学的エネルギー保存の法則で 自然長の時の力学的エネルギーは、つりあっている高さを基準とした時に 位置エネルギーは「mgh... 続きを読む

問8 ばねで支えられた皿の上に質量 m が 10kgの物体をのせたら、 ばねは0.10m縮ん でつりあった。重力加速度の大きさ大きさg は9.8m/s°とし、ばねや皿の質量は無視でき るものとする。 (1) このばねのばね定数 kは、何N/mか。 次に、つりあいの位置からさらに 0.30m だけ 物体を押し下げて、静かに手をはなした。 (2) ばねを縮めているとき、 ばねにたくわえられている弾性エネルギー Uは何Jか。 (3) 手をはなした後、物体が達する最高点の高さは、 手をはなした位 置から何 mか。 Fo000000

問2の(3)(4)を教えてください

問2. ばね定数 k [N /m] (k > 0) の軽いばねがある。なめらかな水平面上でこ 自然長 のばねの左端を固定し、右端に質量 m kg] の物体を取り付けた。次に、 手で mm 物体を引っ張ってばねを自然長より cm 伸ばしてから静かに手を放した。図 0 に定義された座標軸に基づいて、その後の物体の運動について、以下の間に答 えよ。ただし,時刻 ts]での物体の位置を (t) [m] とし、ばねが自然長のときの物体の位置を原点とする。 (1) Find the restoring force F, [N] that the spring tries to return when the object is displaced by z m from its natural length. (2 points) d'z as its acceleration. dt? (2 points) (2) Find the equation of motion of the object, using the notation of (3) Find the general solution of the equation of motion of the object. (3 points) (4) Find the solution that meets the initial conditions described in the problem. Here, the moment when the hand is released is set as time t==0s. (3 points) 問3.問2では摩擦などの抵抗力がない理想的な単振動を扱ったが、実際には抵抗力が存在する。 抵抗力は速度 dt に比例することが多く、この比例定数をc[N.s/m] (c> 0) とおくと、 運動方程式は教科書 P.66 の(2.40)式として表 される。この方程式の一般解は、 教科書 P.52に示す「定数係数の2階線形同次微分方程式の一般解」として表され、 教科書 P.66 の下段3行に示すような解 a) c)となる。これらの解の導出課程を、 以下の手順に従って示せ。 d。 da. (1)(2.40)式 m = ーkc - c dt? の右辺において、c dt の項の符号がマイナスである理由を考察せよ。 dt (2点)