(5)の問いでは、エネルギーは一連の動きにおいて保存されるからどの場面からでも求まるけど、面倒なので、「振動の中心では単振動のエネルギーは全て運動エネルギーになる」という性質を用いるため、解答のような解き方になるのですかね？

220. 単振動とエネルギー 質量 5.0kgの物体が、 周期 4.0s, 振幅 2.0mの単振動をし ている。 この単振動について,次の各問に答えよ。 (1) 角振動数は何 rad/sか。 (2) 振動数は何Hzか。 (3) 変位が1.0mの点で, 物体が受ける復元力の大きさは何Nか。 (4) 物体が受ける復元力の大きさの最大値は何Nか。 (5) 単振動のエネルギーは何Jか。 例題30 44

物理の単振動に関する問題なのですが、写真の9の5の問題の解き方が分かりません。 出来れば解いた過程が分かるように解説よろしくお願いします。

31=k(206+20) = 3 my+fX be my my 図 6-1 図 6-2 = t 9. 自然長 1, バネ定数kのバネが一端は固定され、他端には質量mの板が取り付けられて水平面か ら角度だけ傾いた滑らかな面上に置かれている。 その板に接して質量Mの小物体を置き､ 図のよう に小物体を板に接触させたまま、バネを自然長1からDだけ縮めて静かに手を離した。 小物体がない 場合、バネが自然長から長さ x だけ伸びたつり合いの位置で板は静止する。バネは十分軽くその質量 は無視できる。 また空気抵抗も無視できる。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) つりあいの位置におけるバネの伸びx を求めよ。 No - Ant (2) 手を離したのち､ 小物体は板と接触したまま運動し、 自然長からのバネの伸びがsのとき板から 離れた。 バネの伸びを求めよ。 (3) 板から離れた直後の小物体の速度の大きさを求めよ。 答えはx を用いずに表せ。 4 板は小物体と離れたのち、 単振動を行う。 M = =3mm,D=gxo であるとして、その単振戦) 振幅を(9は用いずに) x を用いて表せ。 (5) 小物体と離れてから、板は斜面下向きに動し、 一瞬静止したのち、 斜面上向きに運動を始め、そ して小物体と離れた位置 (バネの伸びがs の位置) に戻った。 小物体と離れてから初めて同じ位置に 戻るまでの時間を、 m と k を用いて表せ。 ただし、 前間同様 M=23m, D="23x であるとする。 a M book m 10000 S-X

質量Mの台座りにバネ定数にのバネが取り付けられ、自然長よりdだけ縮めた状態で質量加の物体がセットされている。M =2mとして下の問い（問1～問4）に答えよ。 ただし、バネは理想的であり、台座や物体と床の間の際線は考えず、最初の段階では台座も物体も静止しているものとする。 ... 続きを読む

【2】下図のように質量Mの台座Dにパネ定数kのバネが取り付けられ、 自然長よりだけ めた状態で質量mの物体Aがセットされている。 M=2mとして下の問い (問1~問4)に 答えよ。ただし、パネは理想的であり、台座や物体と床の間の摩擦は考えず、最初の段階で は台座も物体も静止しているものとする。 簡Aの状態でパネが蓄えているエネルギーはいくらか。 最も適切なものを①~5のうちから 4 Ⓒkd e NIN A) LI 台座D ②d 固定 000) M A 図のように、台座Dを固定した状態でパネを開放し、物体Aを右方向に射出した。 物体 5 Aの速さはいくらになるか､最も適切なものを①~③のうちから一つ選べ。 物体 A (00000) d 116 m 床 @Md² E $(M+m)d 床 69 2d √ 以下運動も考える。 3 Cのように、台座Dを固定しない状態でバネを開放して物体Aを射出すると、 同時に台 Dも左方向に動く、この場合、台座の速さはいくらになるか。 最も適切なものを①~ のうちから一つ選べ。 D) 物体目 台座D (W) Ⓒ%+4√ Vo M これはつまり、ロケット推進の原理である。 力を加える相手のいない宇宙空間で、 ロケッ ト推進剤と呼ばれる物体を後方に射出する反作用で前方へ加速する。 この際、 推進剤の 使用によりロケットの質量が小さくなることにも注意する必要がある。 MD (0000)) 問4 実は台座Dは、図のように質量mの二つの物体BとCとでできている｡ また, 物体B と 物体Cは、パネ定数kのバネをdだけ縮めた状態でセットされていた。 図のように物体 の切り離し後にこのパネを開放して物体Cを右方向に射出した後、 物体Bの速さ V はい くらになるか｡ 最も適切なものを①~④のうちから一つ選べ。 7 図C 物体 C ②d vo+d√ 2 v₁+√ vo+ d im 17 床 E 000000) 図E Vo +d. Jal [ 3m Vo + d.

解説のμを求め方が分かりません。 1/μ＝1/m1+1/m2 の公式は、わかるのですが解説のm1,m2に当たる部分に代入している式がどうやって導き出されているのかがわかりません。 教えてください🙇‍♀️

エネルギーは何eVか. E=brcm) h=6,626×10 79 Br 1F の振動励起には 0.0471 eV を要する. バネ定数kはいくらか. 2. 3 14N6Oの回転励起には 4.2×10 eV を要する. 14N160 分子の慣性モ 結合長を計算せ上 区間)

（3）です。 解説がなぜそのようなのかがわかりません、 誰か教えてください🙏

Q まとめの問題 図のように摩擦のない水平面と斜面を接続し, 左端にバネ定数kのバ ネを固定し,質量mの小球Pを押しつけてαだけ縮めておく。 小球P を静かに放すと、バネの自然長の位置でバネから離れて,点Bをなめ らかに通過して斜面を上がり, 点 Cから飛び出した。 重力加速度の 大きさをg, 点Cの地表からの高 さをん, 斜面の傾きを45°として 以下の問いに答えよ。 k 自然長… B > C 145⁰ h No.2

バネ定数を求めたのですが、答えの形が違っていました。いまいち有効数字の理解ができていないので、どういった場合に、何桁にするなどを教えていただきたいです！

1.UNg 63. ばねの弾性力自然の長さ 0.200mのばねに, 40N の力を加えて伸ばすと, 長さが 0.240m になった。重力加速度の大きさを9.8m/s° として, 次の各間に答えよ。 (1) ばねのばね定数を求めよ。 (2) ばねに質量 5.0kgの物体をつるすと,ばねの長さはいくらになるか。 のmo.02な 例題8 ヒントばねの弾性力の大きさは, ばねの伸びに比例する。 >大さ

バネの問題で運動方程式は全て立てたのですが、(2)はどれを使って解けばいいのか分かりません。 よろしくお願いします

運動方程式より、 y A:x: maa-kol-lo)+magsino-① y: maa = N-magcoso.② ing B:x:mBa=megsino-k(l-lo) ③ to y: MB Q = N - MB COSO 9..... 学 力学Ⅰ 唄目標時間: 10 分 2 いろいろなカ 物体AとBがばねで結ばれ斜面上にある。 物体Aと斜面の間には摩擦がはたらき、 その静止摩擦係数をμA とする。 物体 B は斜面上を滑らかに移動できるとする。 物体 A の質量を ma[kg] 物体B の質量を m[kg]、重力 加速度の大きさを g[m/s']とし、 ばねの自然長を Io[m]、 バネ定数を k[N/m]とし、 ばねの質量は無視できるとする。 以下の問いに答えよ。 felm] 1240018 >35118 A PASKOTAL ŤASIUM $SÉXOROFESOS 20 B ww ○ (1) 図のように、斜面の傾きが0のとき、 ばねの長さがI[m]となり、物体Aと物体Bが斜面上で静止していた。 物体Aに働く摩擦力と垂直抗力Nを求めよ。 (2) バネの長さを求めよ。 (3) (1) の静止状態から、斜面の傾きを少しづつ増加させた。傾きが 0mのとき、物体Aが動き始めた。 20 M ŠÉstodośn PXAXC8A4 (1) tan 0 m を求めよ。 k(l-lo).

物理です． 2番と4番を教えてください。 よろしくお願いします

応用物理II R4:課題1(担当:挽野真一) 間1 図1に示したように、バネ定数kの2つのパネ につながれた質量 m のおもりが床と接している場 合を考える。おもりがつり合いの位置から x だけ ずれたとする。原点0をつり合いの位置とすると 点0からxだけずれたとき、おもりと床との間の 摩擦力を無視するとして以下の問いに答えよ。 imm X 0 図1 バネ定数 kの2つのパネに質量 mのおも りがついている。. (1) おもりの運動方程式を立てよ。 (2) (1)の運動方程式の一般解を求めよ。 (3) 初期条件として、時刻1=0 のとき、x(0) = 0, dx =%を満たす解を求めよ。 問2 図のように、パネ定数kのバネに質量 m のおもりをつけた。バネが つり合いの位置にあるとき、おもりの位置は yo であった。おもりの位 置がyになるまで下に引っ張って、おもりを静かに放した。以下の問い に答えよ。ただし、重力加速度をg、空気抵抗は無視できるものとする。 (1) おもりの運動方程式を立てよ。 (2) (1)で立てた運動方程式の一般解を求めよ。 (3) おもりの速度がゼロとなる時刻を求めよ。 Yo y 問3 直線状に2つの同じ原子が結合している水素 H2 分子の振動現象を考える。ここでは、簡単のた め原子間の結合はバネ定数kのバネで結合されているとし、水素の質量を m として以下の問いに 答えよ。重力の影響は無視してよい。 (1) 図に示すように各原子が変位しているとして、各原子の運動方程式を立てよ。 (2) (1)で立てた運動方程式から分子の角振動数を求めよ。ただし、分子の重心は静止しているとし てよい。ヒント:原子間の相対運動を記述する運動方程 式に変形すると単振動の式と同じになる。 (3) エネルギー等分配則によって、温度 T の熱エネルギ ーkT/2 が振動のエネルギーになっているとして、その時 の振幅を求めよ。 水素 水素 imó X。 図、水素分子の古典モデル。 間4 質量mの質点がx軸方向に保存力Fを受けて運動するとき、質点の運動方程式は mx= F と与えられる。この運動方程式から力学的エネルギーが保存することを示せ。 00 m

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

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

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