(1)の右へx動かす問題で、なぜ右のバネは伸びていて、正の方向の弾性力だと断定できるのですか？ (a<xとa>xで右のバネの伸び縮みを考慮する必要があると思いました)

LI7 藤田保健衛生大) 10.〈フックの法則とつりあい) 自然の長さがともに1,, ばね定数が k、と k2のばねを左 右につけた質量 mのおもりがあり,それぞれのばねの他 端は長さLの表面がなめらかな板の両端に固定してある。 ここでLは21。よりも大きいとする。 - 図のように, ばね定数 k2のばねが下になるようにして, 板を水平面に対して 90°より小さい任意の角度0だけ傾けることができる。 このとき, 板と おもりは常に接触しており, 2つのばねは常に自然の長さより長いとする。また, 重力加速 度の大きさをgとし, ばねの質量とおもりの大きさは無視できるとする。 (1) 0=0 で板が水平である場合を考える。このときのおもりのつりあいの位置をAとする。 おもりがAにあるときばね定数 keのばねの伸びaを求めよ。 また, 右向きを正として, お もりをAからばねの方向にそって×だけ動かしたとき, おもりがばねから受ける力Fを求 ki k2 0 0 (2) 板を水平面から角度0だけ傾けたとき, Aからのつりあいの位置の変化 xo を求めよ。 [湘南工科大) めよ。

どなたかこの材料力学の問題を教えて頂けないでしょうか？専門分野では無いので困っています。

1. 2004年8月9日、関西電力の美浜原発の配管が破裂し、水蒸気が噴出する事故が発生 しました。図1は蒸気が漏れた個所を示しています。 原因は図2に示すように、流量計 測装置を通過した後の水流の乱れにより配管内壁の摩耗が進み、その結果配管の肉厚が 薄くなって破裂に至ったものです。 図2に示されているように、破裂した配管はもとも との内径540mm、肉厚は 10mm でした。内壁が摩耗したことにより肉厚は最も薄いと ころでは 2mm にまで減少していました。 配管には、引張り、曲げ、ねじりなどの外力が作用しています。これだけ肉厚が減少し たことにより、それぞれの外カに対する強度低下はどのくらいであったかを計算して示 しなさい。 1ッ bn Tte Asahi 事故があった美浜原発3号機の構造 タービン建歴 蒸気が充満 原子炉格納容器 蒸気。 加圧器 水 制御棒 主給水 ボンプ 蒸気が漏れた個所 一冷却水 摩耗が進む 燃料 冷却材 ポンプ 口1次系 2次系 流量計測装置(オリフィス) 図1 図2 復水器から 復水管破損の模式図 (国回力S等さどによる)内経別院 さ15 内径に線られる。 下流に乱れが発生 |破操し高温高圧の水が一 |水蒸気となって噴出 一放水路へ冷却水 ビン

黄色のマーカー部分の式がなぜそうなるのか分かりません💦

例題21 動摩擦力のする仕事とエネルギー 91 92 97 98 質量m[kg]の物体を傾きの角0の斜面上に置き, 斜面に 沿って上向きに初速度[m/s) を与えたところ, 物体は斜面 に沿ってL[m]だけすべって静止した。物体と斜面との間の 動摩擦係数を求めよ。重力加速度の大きさをg[m/s°]とする。 後 V0 m 解答 物体にはたらく力は重力, 垂直 抗力,動摩擦力である。動摩擦力が仕 事をするので,動摩擦力のした仕事の 分だけ力学的エネルギーが変化する。 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ'. 動摩擦力のした仕事を W[J]とすると, W=- (μ' mgcosé) ×L ここで,(力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力のした仕事)よ り、初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面とすると, ○センサー 26 N C 摩擦力がはたらくときのよ うに,力の向きと運動の向 きが逆向きのとき,そのカ がした仕事は負になる。 10 mg センサー 27 摩擦のある面上での運動で は,動摩擦力のした仕事の 分だけ,力学的工ネルギー が変化する。つまり, 力学 的エネルギーが保存されな い。(力学的エネルギーの 変化)= (非保存カや外力が m×°+1 2 Fmg ×Lsin0 mv+ mg ×0)= W 2 v6-2gLsin@ 2gLcos0 したがって,μ' = した仕事) 大

静電気・保存則の問題です。 (5)の力学的エネルギー保存則の式の右辺について、Aはx軸の-方向に動いているのに-1/2mvA^2ではなく1/2mvA^2になるのかが分かりません。 教えてください。

AB間の距離が2rm[m]のときのAの逃さ v [m/s] を求めよ。 量m(kg]の粒子Aが最初, Bから十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に遊度 (m/s)で動いている。 クーロン定数を:N·m'/C°)と (4) AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s]を求めよ。ま その後AとBは互いに反発し遠さかる。十分に時間がたった後 1/静電気 +QIC)を帯びた質量 AM (kg)の粒子Bが r軸 上の点Pに静止している。 また。+q[C) を番びた賞 m,q M.Q Vo 河合計 B 11 静電気保存則 43 HCHEE P 島 A5判 (1) 無限遠点での位置エネルギーは U=g×0=0 で, AB間の距離がr の とき U=qr kQ と表されるから,力学的エネルギー保存則より 5) 量4に らmu+0= 0+. kqQ 2kqQ mv? Yo Yo = (2) 前問と同様に ら +0=;mu+ kqQ 2r。 mu。 し, 重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 Tath カ学 mu*+mu? V。 リ= V2 良間 類出 浜島 A5判 (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで、AがBに最も近づいたときだから 登信 (1) AB間の距離の最小値 o [m] を求めよ。 加速度のこと は力に聞け! mVo 9Q kqQ 『max- mr 4kqQ mamax=k mu 次に、粒子Bが×軸上を自由に動ける場合について, (4) 最接近のときの相対速度は0で, AとBの速度 は等しくなるから,運動量保存則より (止まった な、AB間の距離 [m]を求めよ。 mb = mu+ Mu m m+M 。 物体系についての力学的エネルギー保存則より . u= mv わ学 名問 浜島 A5判 (岡山大) のAの速度(m/s)を求めよ。 mu=me+ kqQ -Mu*+ Y」 Bから見れば AはUターン 0. 上で求めたuを代入して Y= 2kqQ(m+ M) mMu? Level (1)~(3) ★ (4),(5)★ kqQ はAとB全体でつくり出したもので, (1), (2)では 位置エネルギーU= Bが固定されているためAだけで使えたのである。力学でいえば, AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似ている。 Point & Hint カ学 (1(2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUは U=qVと (5) Bの速度をUpとすると, 運動量保存則より muo= mua+ Mus …① 力学的エネルギー保存則より kQ V= からつくり出す。 らく 物理 河合 B6 2mu =mu+Mug ……② | 運動方程式 ma = F を思い出したい。 -mv? (3)加速度といえば、 (4)物体系に働く外力がないから…。最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については, A·B 全体について(物体系について)カ学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5) 2つの保存則の連立。 Aと Bは十分離れるので位置エネルギーは0としてよ 0.2よりUを消去すると m-M m+M U= Vの正負はmとMの大小関係で決まる。 解も出るが、Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 なお,計算からは ひ、= w という 物理 い。 別解弾性衝突とみなしてもよい。反発係数 e=D1 だから VA-Us = -1× (v0-0) ③ のと3の連立で解くと早い。 河 htt E-r kp

明日テストあるのでなるべく早めにお願いしたいです🙇‍♀️ (2)番の考え方なのですが問題集に書いてあるやり方の仕事の途中経過が関係なく最初から最後の経路を考えればよいということはわかりました。 学校の授業で＋1Cを最初の地点においてその点電荷が受ける力の向きと動かす向きが9... 続きを読む

ぞれ点電荷 + gと -qを置く。クーロンの W= WoA + WaB- ler o+(QVa-QVa) 法則の比例定数をんとし, 電位は無限遠を基 16 電場(電界)と電位 例題 105 v平面上の2点(0, ), (0, 一1)にそれ y O +qの 準とする。 14) 点0, A, Bの電位はそれぞれいくらか。 o) 電荷Qの点電荷をO→A→Bと運ぶ >x 0 のに要する仕事はいくらか。 99 (S.0 kq (1) +gによる点0での電位を V,とすると V,= {a y -gによる点Oでの電位を V。とすると V2= -g B 点0における電位 V。は Vo= Vi+ Va=0 点A, Bにおいても同様にして kq →x A Va= V21 kq =0 V21 kq ka- kq Y5 点 0, A に限らずx軸は電位0の等電位面 上にあることを確かめるとよい。 Va= 点電荷による電位 V=k9 (qは符号付き) r (2) エネルギー保存則より,外力カのした仕事は位置エネルギーの変化に等し い。 三 QVG-QVo=(1-- 1 )kqQ V5. この,W=QVB-QV。は, 仕事が途中の経路に無関係で, 直接0→B と考えて求めてよいことを意味している。 電位はスカラー和 ココが、 イント 電場はベクトル和

この問題における木片からの抵抗力って外力なのですか？

631 203 木片への弾丸の打ち込み 質量Mの木片が滑らかな 水平面上に置かれている。その木片に質量 m の弾丸を v0 の速さで表面に垂直に打ち込む。その後,木片と弾丸は一 体となって等速で動いた。弾丸が木片の中を進むときに は、重力の影響は考えなくてよく,弾丸が木片から受ける 抵抗力は弾丸の速さによらず一定で, fとする。 (1) 弾丸と一体となった後の木片の速さを求めよ。また, 弾丸が木片に当たってから 木片と弾丸が同じ速さになるまでの時間を求めよ。 (2) 木片の中で弾丸の止まる位置の,弾丸が当たった表面からの距離を求めよ。 65 m V。

最初の問題から分かりません汗 誰か教えてください！お願いします。

★電磁気6 図1のように, 水平面上に平行で 2L [m] だけ離れた 2直線」と 12にはさま 2L れた領域がある。 その領域に, 平面に垂直で紙面の裏から表に向かう磁弦束密度B b, a L [Wb/m] の一様な磁場が加えられている。 導線と抵抗 R [Q] の2つの抵抗 2 d L B 器をつないで,図1のように1辺の長さが L [m] の正方形の形状をした回路を 作る。回路全体の質量を m [kg] とし, 導線の抵抗と2つの抵抗器の体積は無視 できるものとする。 図1 この回路を辺 ab が直線ムに垂直になるように平面上に置き, 直線1に垂直に右向きに運動させ, 2直線hと2に はさまれた領域を通過させる。 回路と平面の間の摩擦と回路の自己誘導は無視できるものとする。以下では辺ad が 直線iに重なった時刻を=0s, 辺 bc が直線1に重なった時刻を=h [s], 辺 ad が直線l2に重なった時刻を=2 [s], 辺 bc が直線 12に重なった時刻を=t3 [s] とする。解答にはh, 2, 13を用いてはならない。回路の速さが一 定値v[m/s] をとる場合を考える。 (1) 1, 12, tsを求めよ。 回路を流れる電流 (A] (2) 0SSiにおいて, 正方形 abcd を貫く磁束の大きさの単位時間当たりの増加 分を求めよ。 0 (3) 0SShにおいて, 回路を流れる電流を求めよ。また, 回路を流れる電流の0 t(s) SSBにおける時間変化を図2に図示せよ。 ただし, 図1でa→b→c→d→a の向きに流れる電流を正とする。 図2 (4) 0SShにおいて, 回路が磁場から受ける力の大きさを求めよ。また,回路が 回路が磁場から受ける カの大きさ[N) 磁場から受ける力の大きさの 0S広sにおける時間変化を図3に図示せよ。 (5) =0 から=13までに, 2つの抵抗器に発生したジュール熱を求めよ。 (6) =0 から=13までに, 回路を動かすために外力のした仕事を求めよ。 [12 静岡大) ちts) 図3 lN

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

解答と解き方を教えてください🙏 セミナー物理の450だった気がしますが、

2.図1は,2点A, Bに,異符号で等量の点電荷を 固定したときの電気力線を示す。C, D は AB の 垂直二等分線上の2点である。また E, FはCと 同じ電気力線上にある。 (1) CD = CE = CFである。正電荷をもつ小球 Mを, Cから破線に沿って D, E, F にそれぞれゆっくり図1 移動させる。外力がする仕事の大きい順に示せ。(4点) (2) 図1に対応した等電位線を,図2から選べ。(4点)( へ B 図2

解答教えてください🙏

2. 図1は,2点 A, Bに,異符号で等量の点電荷を 固定したときの電気力線を示す。C, D は AB の 垂直二等分線上の2点である。また E, FはCと 同じ電気力線上にある。 (1) CD = CE = CFである。正電荷をもつ小球 Mを, Cから破線に沿って D, E, Fにそれぞれゆっくり図1 移動させる。外力がする仕事の大きい順に示せ。(4点) へ (2) 図1に対応した等電位線を,図2から選べ。(4 点)( へ の 図2