水色で囲った所から水色で囲った所まで途中式を教えてください。 また、水色の線で引いた所の途中式もお願いします。 教えてください！

自然長からαだけ縮んだばねがもつ弾性エネルギー U^は, すね。 -1/2 1² (₁²8) KD FW 2 2 2 UA です。この弾性エネルギーは小球に与えられ,小球は斜面BCをす。 がっていきます。 小球が点Cに達した瞬間の小球の速さをvとすると､力学的エネ 一保存則より、 1/23ka²=1/12/2mv²+mgh mvsd これをvcで解いて ka² Vc VC.x = v m 次に小球が点Cから空中に飛び出 す瞬間の、 水平方向の速度成分 UC を求めます。 斜面が水平とな す角が45° ですから, - 2gh Uc= /2 H= Josy I ka² 4mg ka² √ 2m 2 12/23ka -ka² = mvc.² + mgH + - gh verに上で求めた値を代入し、Hで解きます。 答え 1/2/201 h この速度の水平成分Ucz は,放物 運動中,ずっと同じですから,小球が達する最高点(これを点Dとします においては,小球はこの速度成分をもっていることになります。 それに対 して, 最高点では速度の鉛直成分はQです。 そこで,最高点Dの床からの高さを甘として, 最初のばねが縮んだ 態と小球が最高点に達した瞬間に力学的エネルギー保存則を適用すると、 次のようになります。 45° Vcy C (m Vc VCx 45° Vc *+. X Y Z \ 2 b XL

③の問題について、解説の赤線の部分で、pとbを逆にしてはいけないのは何故ですか？

1 次の文章中の空欄①, ②. ④ 〜 ⑨ を数式で,③)を語 句で埋めなさい。 図のように、斜面と水平面と円筒面がなめらかにつな がった経路上での、小球の運動を考える。 斜面上の点A から小球Pを静かに放すと、小球Pは斜面を下ったのち 水平面上の点Bで小球Qに衝突した。 衝突ののち小球Q が運動を開始し, 円筒の内部に導かれて内壁に沿って運 動した。 小球の運動は鉛直面内で起きるものとする。 重 力の作用する方向は鉛直下向きで,重力加速度の大きさをgとする。小球の大きさおよび経路上の摩擦や 空気抵抗は無視できるものとする。 B の比で決まり、 小球 P M m M と表される。 PUA VB A h 0 (iⅰ) はじめに小球Pは斜面上の点Aで静止している。斜面の傾きを0とし、小球Pの質量をMとする。こ のとき斜面から小球Pにはたらく垂直抗力Nは, 0, M, g を用いて N = ( ① ) と表される。 点Aの水 平面からの高さをんとする。 小球Pが斜面を下ったあと, 水平面を移動する速さは, 0, M,g,hの中か ら必要なものを用いて,ぃ= ( ②2 ) と表される。 (i)次に小球Pは,この速さで、点Bに静止している質量mの小球Qに衝突した。 衝突の前後で小球Pと 小球Qの運動エネルギーの和は変化しないとする。 この条件を満たす衝突は ( ③ ) 衝突と呼ばれる。 このとき、衝突の直後に小球Pと小球Qが互いに遠ざかる速さ(相対速度の大きさ)は①と等しい。 衝突 の前後で運動量が保存されることを考慮すると, 衝突後の小球Qの速さ vs は, v, M, m を用いて, UB = ( ④ ) と表される。 この衝突の直後に小球Pが小球Qと同じ方向に運動する条件は, v, M, mか ら必要なものを用いて, M>( 5 ) と表される。 (Ⅲ) 続いて小球Qは、この速さひで,直径んの円筒の内部に進入し、内壁に沿って運動した。 小球Qは経路 の途中で内壁から離れないものとすると、 経路の最高地点Cで速さが最小になる。 点Cでの小球Qの速さ vcは,UB, m,g, hから必要なものを用いて,vc=( ⑥ ) と表される。このとき点Cで小球Qにはたら 遠心力は,vs, m,g,hを用いて, F= ( ⑦ ) と表される。 点Cで小球Q が内壁から離れないため の条件は,F≧mg であるので,これを満たすvBの条件は,mg, hから必要なものを用いて, UB≧( ⑧ ) と表される。 以上の② ④, 8⑧の結果, 小球Q が内壁から離れないための条件は、質量Mと 3-(-3) hiel·lul 小球 Q m h

ベストアンサー等しっかりつけさせていただくので回答いただけるとありがたいです。 物理のおもりが付いたバネにおいて、ばねが一番縮んでいるときの位置エネルギー1/2kx^2が、バネが自然長になったときすべておもりの運動エネルギーに変わっていると思うのですが、ここでおもりがバネ... 続きを読む

高校1年生物理基礎力学の問題です。 (ア)と(イ)の問題を簡単で良いので考え方を教えて欲しいです！問題と答えは画像の通りです！ ご回答よろしくお願いします。

間3. 図のように、 ばね定数kの軽いばねの一端を壁に固定し、 右端に質量mの小物体を取り付けてあらい水平面上に 置いた。 ばねが自然長からαだけ伸びた点 A で小物体を 自然長 静かに放した。 次の問いに答えなさい。 ただし、小物体と水平面との間の 静止摩擦係数を 14 動摩擦係数を (ア) 小物体は水平面上を図の左向きに動き出し、 ばねの自然長から bだけ縮んだ 点 B で初めて静止した。 このときの♭を、 km、α、μg を用いて表しなさい。 a を小さくしていき a がある値より小さくなると、点Aで動きだした小物体は点Bで 静止したまま動かなくなる。 このときの α の値を、 km、μμ'g を用いて表しなさい。 (イ) Lxxxxxxxxx m とする。 重力加速度の大きさをg

(1)がなんでそうなるのかが解説を読んでも分かりませんでした。オレンジで書き込んでいるのが答えです。

思考 ] 148. 弾性力による位置エネルギー ばね定数k [N/m] のばねを,なめら かな水平面上に置き, 一端を壁に固定した。 ばねのもう一端には物体をつ けて引っ張り ばねを自然の長さからx [m] 伸ばした。 ✈2 PE (1) ばねが自然の長さにもどるまでに, ばねの弾性力が物体にする仕事は, グラフのどの部分の面積に相当するか。 斜線で示せ。 (2) ばねの伸びを 2x [m] にした場合, 自然の長さにもどるまでに,弾性力 が物体にする仕事は(1) と比べて何倍になるか。 グラフを用いて考えよ。 120X Lo 自然の長さ→す kx 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -00000000000 〔N〕 kx 0 avm8.0* x 21 伸び〔m〕

物理基礎の力学的エネルギーの保存のところです。 答えの図ですらよく分からないです。 この問題を０から100教えて欲しいです。

物体は正の仕事を エネルギーの変化は, に等しいので、 m/s より ーギーの変化 しいので, ■速度 注 U2+W=Uz (はじめ+ 仕事終 をしないため、力学的エネルギーは保存される。 Point! 振り子の運動では,糸の張力が仕事 (1) 図より, はじめの位 置の高さんは最下点を基準とし て 59. h=1- √3 1-1-13101(1-13) √3+1=1/1-2 2 2 よって はじめの位置でおもり がもつ, 重力による位置エネルギーは 「U=mgh 」 より /3 U= mgh=mgt(1-√3) 2 (2) 力学的エネルギー保存則より 0+U=/m² +0 2 (1)の結果を用いて mgt(1-3) = 1/2mv² 2 30 ° AL 6 11-31 よって on / 2011-12/21) -√291(1-√3) はじめ の位置

物理基礎の力学的エネルギーの保存で、解説の⭐︎を付けている所の意味が分かりません。 教えてください🙇‍♂️

82. 力学的エネルギーの保存 図のように小球が点Aから静 かに出発し, なめらかな曲面上 をA→B→Cとすべるとする。 このとき小球が点Bと点Cを 通過するときの速さ pe[m/s], vc [m/s] を求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 B UBL 2.50 m 12.10m

答えを見てもなんでこうなるのかわかんないです 解説お願いします😭😭

[105 (1) kd m -2μ' gd [m/s] (2) d- kd (3) 2μ' mg 指針 (1)(2) 動摩擦力の仕事の分だけ､力学的エネルギーが変化する。 (3) 動き出さない場合、 摩擦力が最大摩擦力以下である。 - (μmg) x d kd² S 解説 (1) 求める速さをv[m/s] とすると, (力学的エネルギーの変 化) = (動摩擦力がした仕事) だから, (1/2 mv² + 1/2 k× 0²) - ( 121 m × ² + 1/ kd²) ゆえに、 m 別解 運動エネルギーの変化と仕事の関係より , 2u' mg (m) k mv² - 1m x ² = 1/2 ke 2μ'gd[m/s] (v<0は不適) kd² 1/2 k ( x + cand = k(x+d) (x−d) mg ・kd2+1- (μmg) xd} = −μ mg (x+d) -2-d² x+d+ 0 £ y₁ = /k(x−d) = −µ² mg 2μ'mg ゆえに, x=d- - [m〕 (r=-dは不適) k (3) 静止した瞬間に、摩擦力は静止摩擦力[N] となる。 動き 出さないときは静止摩擦力とばねの弾性力がつり合っている ので, 24 mg f-kx=0 £₂7₁ f= kr = kld_²4²₂n また,静止摩擦力と最大摩擦力 (μmg) の関係より.f≦pomg kd ゆえに、≧ --2pe [105 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、その力がした仕 事は負になる。 ゆえに、 v= --2μ' gd [m/s] m (2) 止まったときのばねの縮みを [m]とすると, (力学的エ (2) ネルギーの変化) = (動摩擦力がした仕事) だから, (1/2 m × 0 ² + 1/2 k²²) - (1/2 m × 0² + 1/2 kd² ) =-(μ'mg) x(x+d) センサー 29 ●センサー28 動摩擦力がはたらくときは, 力学的エネルギーが保存さ れていない。 (力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力がした仕事 ) N 0000000000 (1) 自然の長さ 00000000000 00000000000 「00000000000 kdmg === /k(2² N ]= V mg kr²-. kd² -k(x²-d²) F'='N x+d Rx 12 (+α)(エー) -k(x+d) (x−d) 別解 運動エネルギーの 変化と仕事の関係を用いて も求められる。 6 仕事とエネルギー 6 53

問5の解き方を教えてください

rinti 物理 B 図 5 (a)のように, 水平でなめらかな床面上に台車を置く。 台車には薄くて硬い 板が鉛直に固定されており, 板の上端の点0から, 軽くて伸び縮みしない糸で 質量mの小球がつり下げられて、最下点で静止している。 小球を除いた板を含 む台車の質量を M,重力加速度の大きさをgとする。 図5(b)のように,糸がたるまないようにして,板面からの水平距離が ℓ,最下 点を通る水平面からの高さがんの位置に小球を持ち上げ, 全体が静止した状態 で小球を静かにはなすと,小球が動き出すと同時に台車も床面上を動き出した。 その後、小球は最下点で板面と垂直に衝突した。 板を含む台車を単に「台車｣とよ ぶこととし, 小球と板の衝突は弾性衝突であるものとする。 小球の大きさは無視 でき,小球と板が衝突する直前・直後の小球と台車の速度は図5で水平右向きを 正とする。 また, 小球と台車は同一鉛直面内で運動をするものとし, 台車が傾く ことはないものとする。 ( 糸 板 小球 m 最下点 台車 (a) M 床面 図 5 (b)

例22の（2）ですが、どうしてP通過時に弾性力による位置エネルギーがかかるのですか。基準面にあるので、位置エネルギーは無く運動エネルギーだけだと思いました。教えて欲しいです、よろしくお願いします。

v² = 49 ゆえに v=7.0m/S 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 →104~108 解説動画 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vをmd,g で表せ。 [POINT 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 (2) 点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 0+mgd+0= 1/2mv²+ v² +0+1=1 / kd² (1) の結果を代入して, vについて解くと mgd= 1=1 !== // mv² + 1/{ xmg xd² £>> v=√gd ・X よって 2 d 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて, ① 運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え,力学的エネルギー保存則の式を立てる。 よってk=mg d & Illllll 伸び d kd PO Img T P td- eeeeeee 伸び 0 ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③弾性力による位置エネルギー K==mv² U=mgh V=1/1/2k.x2 U ORE 0000000 伸び d 速さ RECE (1 (2 指針 解答