(2)の問題で重力はなぜ考えなくていいんですか？

数と体積を一定にして,分子の速さの2乗の平均値 v2 が9倍になった場合、圧力は ( ⑨ ) 倍になる。 〔4〕 凸レンズの焦点の外側に物体を置くと、凸レンズの後方に像ができ る。焦点距離 3.0 cmの凸レンズから光軸上の距離で 5.0cm離れた位置 に物体を置くと,凸レンズより(⑩)cm 離れた後方の位置に倍率 (⑩)倍の (12) ができる。 図1のように,自然長L ばね定数の 2 軽いばねの先端に質量mのおもりを取り 付け,他端を箱の中の点Pに接続した。 ばねはガ ードで囲われていて振動の方向が制限されている。 ガードは直線 AC に平行で,直線BD に垂直であ る。ただし, ガードがばねとおもりに与える影響は 無視できるものとする。 箱の中には観察者がいて, 観察者は,ばねの長さおよびおもりの単振動の周期を観測できる。 初め,観察者は,ばねの長さが① でおもりが静止している状態を観測 した。その後,箱が運動を開始し、観察者は、ばねが伸びておもりが静止 している状態を観測した。 [イ] 観察者が観測したばねの長さはLであった。 箱が等加速度直線運 動していると仮定して以下の各問に答えなさい。 〔1〕 箱は直線AC上, または直線BD上を移動できるものとする。箱 が向かっている方向を図中の記号 A~D で答えなさい。 〔2〕 観察者からみたおもりのつり合いの式を書きなさい。 ただし、箱の 加速度の大きさをaとする。 〔3〕 箱の加速度の大きさαを求めなさい。 〔4〕 観察者がつり合いの位置にあるおもりに撃力を与えて単振動を開始 させた。 ばねがもっとも縮んだときのばねの長さはL。 であった。 a, k, mを用いて単振動の振幅を表しなさい。 〔5〕 観察者が〔4〕の単振動の周期を観測したところ,周期は Tであっ た。 Lo, L, Tを用いてαを表しなさい。 [ロ] 次に箱が等速円運動していると仮定する。観察者が観測したばねの B P . C 図1 .D

この問題で、運動量保存則を立てているのがよく分かりません。 立てる動機と、なぜmv-MV=0の形になっているのか教えてほしいです。 自分が運動量保存則を立てようとすると3枚目の写真の形になってしまいます。。

ここで, 2 -mv²=kL² 11.2m 10 ⑤ 問2 ばねから離れたときの, 小物体A,Bの速さをそ れぞれV, となるので, B 単振動 Vo=L EA=1/MV² = (MV) ² 2M EB= 1/2mv² = (mv) ² 2m k 1mm 運動量保存則より、 とする。 mv-MV=0 mv=MV M m = EB EA ←外かなし、 M= m= (MV) ² 2E (mu) 2 2EB 11 ... ⑤

(2)で、反比例するとkB=(M+m/M)kとなる理由を教えてください

法則の式を立てると, (2) ばねが自然の長さのとき, 重心からAまでの長さをZA, 重心からBまでの長さをlB Mu= (M+m)vc kB = 1₁+ l B R = k ZB AKZA M+m M M UG M+m Bの単振動の周期 TBは,対抗 9 IB V 000000,00000000 動 KA kB とすると, ZA:lg=m:M の 重心 関係が成り立つ。 重心から右は、物体 側の部分のばねについて, ばね定数をkm とする。 一様なばねのばね 定数は, ばねの長さに反比例するので, -k B m このとき, は一定となる。 2つの物体の重心! 物体間の距離を質量 比に内分した点とな したがって, la:l=m:M

解説がわかりません 全体的にわからないのですが特に線を引いた部分がわかりません 教えてください

次に、図3のように,力学台車を質量mの物体に付けかえ, ばねが自然の長さか らAだけ伸びた状態で静かに手をはなした。すると, 動き出した物体はある距離を 移動して静止し,そのあとも引き返さずそこにとどまった。 ただし、床と物体との間 の動摩擦係数をμとし, 重力加速度の大きさを」とする。 2) *** (as 3*** kA² μmg ② kA² 2μmg 00000000 KĀ 0 *ses²-μmg+ √(umg)² + (kA)² (5) k 6 AS KAR 問5 物体が動き出してから静止するまでに移動した距離を表す式として正しいも のを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 14- A- kx=kA-μmg B) μmg k +kA m X=A Mmg −umg+ √(umg)² + (kA)² 2k Ⓒ2 (A - μmg) k

これの（3）を教えて頂けませんか🙏 2枚目の写真が答えなのですが、解説を読んでもよくわかりません、、、

6 [2014 東京大] 【35分】 図1に示すように、水平から角度を なすなめらかな斜面の下端に, ばね定数 んのばねの一端が固定されている。斜面 は点Aで水平面と交わっており, ばねの 他端は自然の長さのとき点Aの位置にあ るものとする。 図2に示すように,質量 mの小球をばねに押しつけ, 斜面にそっ て距離xだけばねを縮めてから静かに手 をはなす。 その後の小球の運動について, 次の問いに答えよ。 ただし, 重力加速度 の大きさをgとする。 また, 小球の大き さとばねの質量は無視してよい。 (1) x=x のとき, 手をはなしても小球 は静止したままであった。 このときの x を求めよ。 (2) 手をはなしたのち, 小球が斜面から 飛び出し水平面に投げ出されるための の条件を, k, m, g, 0 を用いて表せ。 「ひゃん。 (3) x=3x) のとき, 小球が動きだしてから点Aに達するまでの時間を求めよ。 次に,(2) の条件が成立し小球が投げ出された後の運動を考える。 小球は点Aから速さ で投げ出されたのち, 水平距離s だけ離れたところに落下する。 点Aでの速さが一定 の場合は,0=45°のとき落下までの水平距離が最大になることが知られているが,今回 の場合は,0によって”が変わるため, s が最大となる条件は異なる可能性がある。 次の 問いに答えよ。 なお,必要であれば、表1の三角関数表を計算に利用してよい。 S 表 1 (4) vをx,k, m, g, 0 を用いて表し、 xが一定 のとき, sが最大となる 0は45°より大きいか小 さいか答えよ。 (5) s をx,k, m, g, 0 を用いて表せ。 0 sin 0 cos o 0 sin 0 cos o x m A 図1 A 図2 35° 10° 15° 20° 25° 30° 40° 0.17 0.26 0.34 0.42 0.50 0.57 0.64 0.71 0.98 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.71 45° 50° 0.77 0.64 20.57 20.50 0.42 0.34 55° 60° 65° 70° 75° 80° 0.82 20.87 0.91 20.94 20.97 0.98 0.26 0.17 2mg のとき,表 (6) x=- k に示した角度の中から, sが最も大きくなる 0 を選んで答えよ。 (7) x を大きくしていくと, s が最大となる 0 は何度に近づくか。 表に示した角度の中 から選んで答えよ。

上側の微分みたいにしてる所がどのような操作をしているのかいまいち分かりません。 出来る方、教えて欲しいです！

X である。 問2) 23 正解 ① 台は一定の速度で動いているので,台とともに動く座 標系では,小球が原点にあるとき (ばねが自然長) 小球に は水平方向には力がはたらかないので、小球は原点にと どまり続ける。 問3 24 正解 ④ 台が加速度 A で動いているとき, 小球の座標をx とすると, 小球の運動方程式の成分は m d²x dt2 となる。 これより d²x dt² となるので =-kx-mA X== である。 k 振動の中心 Xc -l= X m 角振動数 w= 周期 T= A = x + 2π w ( = T₁) の単振動になる。 t=0 においてx=0, v=0だから, 図4-1から + mA mA k k が成り立つ。 これより kl 2m mA k k m = 27, cos mA k と表せる。 ばねの縮みの最大値がℓだから の最小値 X は -l である。 したがって mA mA k k ( = wo) m k m t

高校物理です 問一から分かりません。 どなたか教えてください

★★第22問 次の文章を読み、下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点12) 図のように、質量mの小球AとBを､自然の長さし ばね定数kの軽いばねの両 端に取り付けてなめらかな水平面上に置いた。 ばねを自然の長さからdだけ伸ばし て小球AとBを静かに放したところ、小球AとBの重心は静止したまま小球A とBは水平面上を単振動した。 ① 問1 小球AとBの重心をGとする。 Gと小球Aの間のばねを1本のばねとみるとき. そのばね定数はいくらか｡ 正しいものを.次の①~④のうちから一つ選べ。 1 ① ②/1/2k ③2k 問2 AとBを放してからばねが自然の長さに最初に戻るのに要する時間はいくら か。 正しいものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 2 4 I m 4V 2k 3000000 π 2vk m m 4Vk 771 k ④4k 3 【10分】 B π 2V 2k 問3 ばねが自然の長さに戻ったとき、小球Aの速さはいくらか。 正しいものを、 次の①~⑤のうちから一つ選べ。 3 ① d k 2 V 2m 2k 771 ②da (5 2d k 2m アル 3 d. m

問2のイの問題で、周期が2分の1になる理由がわかりません。考え方を教えて欲しいです🙇‍♀️

㊙ 50. 水平ばね振り子 06分 ばね定数kの軽いばねの一端に質 量 m の小物体を取り付け,あらい水平面上に置き、ばねの他端を 壁に取り付けた。 図のようにx軸をとり, ばねが自然の長さのとき の小物体の位置を原点とする。 ただし, 重力加速度の大きさをg, 小物体と水平面の間の静止摩擦 係数を μ,動摩擦係数をμ'′ とする。 また, 小物体はx軸方向にのみ運動するものとする。 問1 小物体を位置xで静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような位置の最大値 "kx = julg XM を表す式として正しいものを,次の ① ~ ⑦ のうちから1つ選べ。 J = 2= wiz. μmg_ Jumg_ 2μmg μ'mg μ'mg ② (3) 2μmg_ k ④0 (5) 6 ⑦ 2k 2k k k ① 問2 次の文章中の空欄 ア イに入れる式の組合せとして正しいものを,下の①~ ⑧ のうちから 01つ選べ。 問1の XM より右側で小物体を静かにはなすと, 小物体は動き始め、次に速度が0となったのは時 間が経過したときであった。 この間に, 小物体にはたらく力の水平成分 F は, 小物体の位置を x とするとF=-k(x-ア) と表される。 この力は,小物体に位置ア を中心とする単振動を生 じさせる力と同じである。 このことから, 時間は イとわかる。 イ イ F-- 1 (2-2) 水 ① (2 [③ 4 ア μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k π m √ k 2π π 2π m V k k m k V m [⑤] ⑥ ⑦ 8 ア μ'mg k μ'mg k μ'mg k μ'mg k m T√ k m V k 2π π 2π k m k m kx. k o o o o o o o m ×29 t₁ = 2² My [2018 本試]

物理の計算方法についてです。 解説の4行目なのですが、なぜ√5を分母分子にかけているのでしょうか。 そのままじゃダメな理由がわからないです。

182 単振動の周期 ①鉛直ばね振り子と ②単振り子について, 以下の(1) ~ (5) の条件 下では,単振動の周期はそれぞれ何倍に なるか。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とし,平方根はそのままでよい。 (1) おもりの質量を4倍にする。 k m ①鉛直ばね振り子 ② 単振り子 m (2) ばねの長さを半分に, 振り子の長さを半分にする。 (3) 遊園地の乗り物 「フリーフォール」 の中に置く。 (みかけの重力加速度の大きさ は0m/s² となる) (4) 1.2m/s² の加速度で上昇する世界最高速エレベーターの中に置く｡ (みかけの重 力加速度の大きさは11m/s2 となる) (5) 振幅を3倍にする。

(2)の解説お願いします🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️ 答え v=√gl

TOF 36 鉛直ばね振り子 PESURERIT St 図のように, ばね定数k (N/m〕のばねの上端 を天井に固定し,下端に質量m (kg) のおもり をつるしたところ、 ばねは自然長から1[m〕 だ け伸びて,点Pで静止した。 次に、おもりをば ねの自然長の位置まで持ち上げ静かに放したと ころ、おもりは鉛直線上で単振動を始めた。た だし、重力加速度の大きさをg〔m/s') とする。 (1) おもりの質量を,g, l.kを用いて表せ。 (2) おもりが点Pを通過するときの速さは何m/sか。 g, lを用いて表せ。 (3) ばねは自然長から最人何m伸びるか。 I を用いて表せ。 (4) 単振動の周期は何sか。 g, I を用いて表せ。 自然長 0000000円 m < 摂南大〉