緑マーカーのとこです。なんで0を足してるんでしょか💦

65. 力学的エネルギーの保存 ばね定数1.0×102N/m のばねの一端を固定 してなめらかな水平面上に置き、他端に質量 0.25kgの物体を押しつけ,ばねを 0.20m だけ縮めて手をはなした。 ばねが自然の長さになったときの物体の速さ v [m/s] を求めよ。 自然の長さ→ I mm I 0.20m 例題

(2)についてです。なんで、W🟰ーFxの式使うと分かるんでしょうか。 あと(2)の解説部分の緑の式が分かりません。 教えてください💦

例題26 保存力以外の力の仕事 点Aを境に左側がなめらかで右側があらい水平面がある。点A より左側のなめらかな水平面上で, ばね定数100N/m のばねの一 端を固定し, 他端に質量 1.0kgの物体を置く。 ばねを0.70mだけ。 「縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さになった位置でば 「ねから離れた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1)物体がばねから離れるときの速さ”は何 m/s か。 物体はばねから離れた後右に進み,点Aを通過して点Bで停止した。 第5早 仕事と 解説動画 ➡66, 67 -0.70m- -1[m]- B あらい水平面 自然の長さ (2)物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき,AB間の距離 1 は何m か。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エネル ギーはv=1/2/3 - × 100 × 0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エネルギーは K=1/2x1.0×2 [J] 力学的エネルギー保存則より 0+ 2 ×100×0.70=1/12×1.0×2+0.8m/ v²+0 ゆえに v=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l= -4.97 [J] 物体の力学的エネルギーの変化=W より 1 -×1.0×02- -×1.0×7.02=-4.9 2 7.02 ゆえに 1= -=5.0m 2×4.9 0.2

(1)についてです。弾力性による位置エネルギーを使って解いてますが、なんでk部分（緑のマーカー部分）が100とわかるのでしょうか。

例題26 保存力以外の力の仕事 ・66,67 解説動画 点Aを境に左側がなめらかで右側があらい水平面がある。 点A より左側のなめらかな水平面上で, ばね定数 100N/m のばねの一 端を固定し,他端に質量 1.0kgの物体を置く。 ばねを0.70m だけ 縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さになった位置でば ねから離れた。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 -0.70m→ 1[m]. B あらい水平面 自然の長さ (1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/sか。 物体はばねから離れた後右に進み,点Aを通過して点Bで停止した。 (2)物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離は何mか。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エネル ギーはU=1/23 ×100 × 0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エネルギーは K= 1/2×1.0×[J] ている 力学的エネルギー保存則より 0+1/2×100×0.702=1/12×1.0×2+0 ゆえに v=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l = -4.97 [J] 物体の力学的エネルギーの変化 = W より -×1.0×0²+x1.0×7.02=4.9l 7.02 ゆえに1= -=5.0m 2×4.9

(2)(3)についてです。なんで力学的エネルギーの法則を使うと分かるんでしょうか。

54 54 第1編 運動とエネルギー 例題 25 力学的エネルギーの保存 ➡64,65 解説動画 ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね 定数 50N/m の長いばねがつけてある。 2.5m 水平面 BC から 2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き, 静かにす べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし, 水平面 BC を 高さの基準にとる。 B (1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。 (2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/sか。 (3) 物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき, ばねの最大の縮みxは何mか。 指針 (2),(3) 重力や弾性力 (ともに保存力)による運動では、力学的エネルギー (運動エネルギーKと位置エネルギー の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定 解答 (1) KA+UA=0+2.0×9.8×2.5=49J 2) 力学的エネルギー保存則により KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×2+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s (3)(2)と同様に, K+U=KA+UA ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0 であるから K = 0 なんでこの式 つかうか POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー = 1/2m2 U=mgh ゆえに x=1.4m よって 0+1/2×50×x=49 2 49 7.02 *'-10-30.00 x2= == 25 5.02 ③弾性力による位置エネルギー =1/2/kx2

（1）で解答は力のつりあいで求めているのですが、運動量保存則で解いたら答えが違います（т-т）まず自然の長さの重力による位置エネルギーのmgd＝1/2kd＾2（弾性力による位置エネルギー）と式をたてて、k＝2mg/dと導きました。問題文にも点Pのときdだけ伸びた状態で静止し... 続きを読む

質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。 このときの小球の位置を点Pとする。重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数をm, d, g で表せ。 (2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ、静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さをm,d,g で表せ。 eeeeeee

(1)の問題です。 kxと2k(d−x)がどうしてつり合うのか教えてほしいです。なかでも、右辺のkになぜ2がかけられているのか分からなくて、式を完成させるまでの考え方を一通り教えてくれるとありがたいです。

準 10 分 ばね定数k ばね定数2k 図1 00000000000000 P チェック問題 2 弾性力と摩擦力 (1) 図1で, ばねはすべて 自然長であった。図2の ように点Qdだけ引 くとき、点Pの動く距離 xはいくらになるか。 (2) 図3で, 物体と斜面との 静止摩擦係数をμとする。 (a) 張力T= 0 のとき, 静止している物体が斜 面から受ける摩擦力の 大きさFはいくらか。 (b) 糸の張力をT=T」に すると、おもりはすべ り始めた。 T」を求めよ。 IC 図2 0000000 0000000 P Q 図3 水平な糸 T P,Qは水平面上にある 質量 pia 解説 着目物体に力を書き込み、 力のつり合いの式を立てて解く。 (1) ばねには伸び縮みの 「セリフ」 を仮定するんだったね。 (p.43) 伸び 伸びd-x 020 伸びdではない! kx2k(d-x) Pが右へxだけ 000000 #000000 k P 2k Q ずれている分、伸び は少なくなる Pに着目! 図でPの力のつり合いより、 kx=2k(d-x) したがって, x= =/d ・

⑷ばんがわかりません。教えて欲しいです

入り [2. 材料力学〕 1 下図に示すように、1本の敷御製棒材 PRが一端を体にRでピン結合され、 他端をPで 剛体棒 OQにピン結合されている。 OP およびORの長さを1.4mとし、秋鋼製棒材 PR の横断面積をA=1.2cm²とする。また、壁OR(y軸)とOQx軸)とのなす角は90℃とする。 点Qに荷重 W=15kN が作用したとき次の設問 (1)~(4)に答えよ。 R 0 Q e W 3l 2 13 (1) 軟鋼の縦弾性係数Fとして最も近い値を下記の [数値群] から選び、その番号を解答 用紙の解答欄 【A】 にマークせよ。 [数値群] 単位:GPa ① 80 ② 106 ③ 150 ④206 ⑤ 240 (2) 軟鋼製棒材 PRに作用する張力Tを求めるための式で正しいものを下記の 〔数式群] か ら選び、その番号を解答用紙の解答欄 【B】 にマークせよ。 [数式群] ① W 2 W W √3W 3W ② ③ (5) 3 √2 √2 「2 IL AE (3) 軟鋼製棒材 PR の伸びを求めるための式で正しいものを下記の [数式群] から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【C】 にマークせよ。 [ 数式群] ◎JMDIA We We 2We 3We ① ② ③ ⑤ 2AE √3AE AE AE √3 We AE -2- 点 Qy軸方向変位y を計算し、 その答に最も近い値を下記の数値群〕 から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【D】 にマークせよ。 [数値群] 単位:mm ① 3.4 54 ③ 6.5 ④8.3 ⑤ 9.4 3wX A = 2.5mm AE >C0545=1.31mm 3×15000×1,4 1.2×104 × 206GRα 0.656 0.909 -3- ◎JMDIA

次の(1)の問題で縦軸は分かるのですが縦軸に対応する横軸がわかりませんどなたか解説お願いします🙇‍♂️

思考 おもりをつるし, ばねの自然の長さからの伸びを記録した ものである。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として次の 各問に答えよ。 64. ばねのつりあい 表は, 軽いばねにさまざまな質量の おもりの 質量 〔g] 自然の長さから の伸び〔cm〕 100 2.0 200 4.0 (1) 自然の長さからのばねの伸びx [m] を横軸に, ばねの 弾性力 F〔N〕を縦軸にとったグラフを描け。 (2) グラフから, ばねのばね定数を求めよ。 300 6.0 400 8.0

物理です。 こんなかんじの問題の時、運動量保存則は水平成分と鉛直成分で分けるのに、運動エネルギー保存の式はこのように水平と鉛直で分けて考えないのはなぜですか？この式がそもそも間違ってたらそれも教えて欲しいです🙇🏻‍♀️‪‪

y A (dsm) 30° A Vo 30° B 0 なる。Kは 図 8-1 Vi B 20 V2 →x 問2 2 正解 ④ 3 正解 ③ 弾性衝突では衝突によって力学的エネルギーは失われ ない。 衝突の前後で運動エネルギーが保存するから, 1/12m+1/2m2= m2=1/2mu mvi 022+02 2 = Vo 2 mvo 2 3

問2の解説の赤で丸をしているところで、なぜ2を掛けるのかがわかりません。教えていただきたいです🙇‍♀️

15 問1 問2 ⑥ ① 問1 図のように, 上のばねは hだけ伸び. 下のばねは 1-hだけ縮んでいる。 よって, 小球にはたらく力は、 大きさ (h) の上のばねが上向きに引く力 大きさ チューk (i-h) 1-h 12 の下のばねが上向きに押す力と 大きさmgの下向きの重力であ る。 したがって, 小球にはたら 力のつりあいから h mg 2X5 15 k(l-h)+k(l-h)-mg=0 図 a であるので h-1-mg h=l- 2k 以上より,正しいものは ①。 問2 小球の高さが1になったとき ばねの長さの合 計がりなので,図bのように, 上のばねはy-21だ け伸び, 下のばねは自然の長さとなっている。 て, 小球にはたらく力は,大きさ fi=k(y-21) の上のばねが上向きに引く力と大 きさmgの下向きの重力である。 したがって, 小球にはたらく力の つりあいから k(y-21)-mg=0 であるので y= mg_ k +21 y y-21 よっ 0000000000 また, 手がした仕事 W は ば ねとおもりからなる系の力学的エ ネルギーの変化であり,図aと図 bの状態の小球の重力による位置 エネルギーの変化 4U力と弾性 力による位置エネルギー (弾性エ 図b ネルギー)の変化 4U ばね の和に等しい。 よって W=4U力+4U ばね mg =mg(l−h)+{½k(y−21)² — 1½ k(1–h)³×2} =mg(1-h)+1/12k(y-21)°-k(1-h)。 以上より, 正しいものは ⑥ 。