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物理 高校生

この単振動の問題の(2)について質問です。 2枚目の画像は授業中に解いたものです。 x=x0から離したと条件が書かれているのにも関わらず(2)ではxを利用していますが これはxの関数で表わせと書いてあることから使う事が必須なのでしょうが なぜ、この時バネの縮みはd-xとな... 続きを読む

6 【鉛直方向の単振動】 図のように、下端を床に固定した軽いばねで上面が水平な質量Mの台Bを支え、その上に 質量mの小物体Aをのせると、ばねが自然長からだけ縮んだ位置でそれらはつりあった。 このときの小物体の位置を原点(=0) とし、鉛直上向きに軸をとることにする. 小物体A の位置を表し、重力加速度の大きさを」として、以下の問いに答えよ、ただし、小物体 Aと台Bは軸に平行な方向にだけ動くものとする。 (1) このばねのばね定数はいくらか. x=x の位置から小物体Aと台Bを同時に静かに放すと、 それらは一体となって, 軸と平行な方向に単振動した。ただ し, -d 0 である。 この間の小物体Aの加速度の成分 α速さを. 小物体Aが台B から受ける力の大きさをNと する. (2) 関数として表せ. (3) このときの単振動の周期はいくらか、 (4) N を関数として表せ。 (5) を関数として表せ、 0 (6) はいくらか、 (7) はいくらか 0000000000000000 2dの位置から小物体と台Bを同時に静かに放すと、ェェの位置で小物体は Bから離れ (最高点)まで到達した。 の位置

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物理 高校生

空欄が分かりません。解説求みます

重力加速度の測定 【目的】 重力加速度を記録タイマーを用いて測定し、 重力加速度に関する理解を深める。 【実験方法】 準備するもの 交流式記録タイマー、 ものさし (1m) 記録テープ (約60~70cm) おもり、セロテー プ、グラフ用紙 図方法 1. 記録タイマーを落下実験用にスタンドに固定し、テーブルの端などのおもりと 1m程度のテープが鉛直に落下できる位置におく。 2. 記録テープの下端におもりをつけ、記録タイマーに通す。 3. 記録テープの上端を持ち、 記録タイマーのスイッチをいれ、 おもりを自由落下させる。 ※おもりの落下中に、 記録テープがまっすぐに落下するように記録タイマーの傾きや落下場所を調整する。 4. 基準点から各時刻での落下距離 1 ¥2・・・・ [m]を測り、 【実験結果】 の表に記入する。 ※打点が重なっている初めの部分は除いて、はっきり点が見えるところを基準点としそこから距離を測定 する。 ※1打点間の時間: タイマーの振動数 = 関東では50Hzなので、1秒間に50個の点を打つ 【実験結果】 基準点からの落下距離 0.02s ごとの落下距離 y (m) △y(m) O 0,009 0.021 0.036 10.056 0.079 0.106 0.009 0.012 0.015 0.020 0.023 0.027 各区間の平均の速さ = Ay/At 0.45 0.60 0.75 1.00 1.15 とで改めて認識す のありかを発見 べきであると 1.35 THE 各区間の平均の加速度 a = △6/△t 【データ処理】 1.移動距離 y[m]と時間 t [s] との関係を表す y-t図を描く。 ※グラフに線を入れること (近似直線 or 近似曲線の区別をつけること) 2表の各区間の平均の速さを各区間の中央時刻 t'[s] における速さとみなして、 速さ v[m/s] と時間 [s] との関係を表す v-t図を描く。 ※グラフに線を入れること (近似直線or 近似曲線の区別をつけること) 13.v-t図の傾きから重力加速度を計算する。 【考察】 ① 実験結果の各区間の平均の加速度の平均とv-t図の傾きから求めた加速度を比較せよ。 この実験をより正確に測定するためには、どのような工夫が必要か述べよ。 【調査力 発想力】 ① この実験例以外で重力加速度を測定する方法を考案せよ (言葉、 式、 図を用いて説明せよ。

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物理 高校生

仕事とエネルギーについての問題です。 (キ)と(ク)がなんでこの答えになるのかがわかりません。計算過程と解説をどなたかお願いします。

【7】 ( 明治大) 次の文中の空欄 ( )に適する式を所定の欄に記入せよ。 また, をそれぞれの解答群から一つ選べ。 X 図のように, あらい斜面上に質量の無視できるばねがあり, その下端 Q が固定されている。このばねは 斜面に沿って伸縮できる。 ばねははじめ自然の長さであり、このときのばねの上端 P の位置を x=0とし の小物体を静かに置く。 物体と斜面の間の静止摩擦係数をμlo, 動摩擦係数をμ',重力加速度の大きさを て斜面に沿って軸をとり, 下向きを正とする。 x=0より斜面に沿って距離も上がった地点Rに質量m とする。以下では、ばねと斜面の間の摩擦を無視してよい。また物体の大きさも無視してよい。 0 x=0 ア R に最も適するもの (I) 斜面の傾斜角6が小さいとき, 物体は静止したままであった。このとき、物体にはたらく摩擦力の大き イ さは ア である。 傾斜角をある角度より大きくしたところ、物体は斜面に沿って下降した。この 場合、斜面に沿った方向に物体が受ける力は,物体がばねに接触するまでは、 たがって、物体が斜面に沿ってLだけ下降して, ばねに接触する直前の速さVはウ で与えられる。 し である。 物体は、ばねと接した後, ばねと離れることなく運動し, ばねは最大d だけ縮んだ。 do だけ縮んだと きのばねの弾性エネルギー Ek は, ばね定数をkとするとE=(a)である。 物体が斜面に沿ってx=0か らx=d まで下降する間に重力が物体にした仕事はW= であり、摩擦力がした仕事は W2=オである。 ばねの弾性エネルギーEk, 接触する直前に物体のもっていた運動エネルギー 1 m2 の間には カ という関係式が成り立つ。 (ⅡI) 次に, 斜面の傾斜角9を0より大きいままにして, 物体をばねの上端 らだけ縮めてから静かに放す。 ここで物体が静止し続ける山の条件はキ である。 d がこの条件を 満たさず,物体が斜面を上がり始める場合を考えよう。物体はそのx座標がxになるところまで上がって いき, そこで速度がゼロになった。物体がx=dからx=xへ動いたときのばねの弾性エネルギーの変化と 重力による位置エネルギーの変化の和は、摩擦力がした仕事に等しい。。 このことを利用すればx = | であることが導かれる。 ク ばねを自然の長さか に連結し,

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