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物理 高校生

名門の森32番の(5)番で質問があるのですが、 最後の三角関数の式は(2/d√k/m cos√k/m(t-π√m/k)はどのように式変形すれば答えに書いてあるようになるのですか? 教えてください。

96 力学 ECHURE (1) Aの座標を と表されるの 32 単振動 ばね定数kの軽いばねを滑 らかな水平面上に置き, 右端 に質量mの小物体Aを付け。 左端を固定する。ばねの方向 にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置をx=0 と する。そして、質量3mの物 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後。 静かに放す。 (1) 動き始めてからしばらくの間は, AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置:の関数として表せ。 (2) AとBが離れるときのAの位置:および, 離れた後のBの速さ u を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 toはいくらか。 (4)Bを放したときを時刻=Qとして, Aの位置xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 0mmm LAS 0 AはBから」 えて、Aの道 d A: m この式は ばねが自然 性力が左向 一方,F 2。 Sto 0.2カ (2) BがA つまり ばねが縮 然長を超 なお、 の上で 自然 カた(5) t2(to)での Aの速度ムを時刻tの関数として m, k, dを用いて 一体と 時 じゃない 表せ。\まではACBO年院)(山口大+東京学芸大) Level(1)~(3) ★ (4) ★ (5) ★★ (3) 離 Base ばね振り子 (x= Point & Hint O O なる (1)作用·反作用と, xが負の値であるこ とに注意して, 運動方程式を立てる。 (2) 離れるときに注目すべき量は… ? (4) 2つの量を求める必要がある。 (5) 単振動の時間変化は sin ot や cos.ot を用いて表すことができる(位置速度。 加速度,力について)。 周期 m T= 2π\ R m 振動中心は力の 0 O つり合い位置 ※ばねの力のほかに一定の力 と が加わっても周期は不変。 た レ……… F00m-

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物理 高校生

できれば図付きで解説お願いします!

LO に 3 Rx べく、。 yeつ Edv、 ご SSへ、 Ns Ne ヽ、 が v っ *。 も ネ パ っ っ 6 の NN * Wt el ぶっ へ に 面の回に摩擦 は働かないとし小寺 いまQのの 反 な加品度の大ききを7【m/et) 衛突直後の小球Qの吉き Ce を0 (はね各り人WO) を 半 5 適点Dでの小球Qの速さぁ[m/。 人 ] を 講点Dでの小球Qの速度の水 tm/s) を他っ K 6 〔m/s〕 を 不平向き方箇の 代っcs 成分 0y os Lm/s] を使って表せ 成分 。(m/s] と頒 小球Qは斜面から空中に飛び出した後 Ss 直上向き方向の 小球Qが朝点Dから最高京に和るまでにっ 潮に進した KJ) かかった れ かった時間 〔s) を 【m/s) を使っ @ 小球Qが最高点に達したときの水平面か () 平方向の中雌 ER[m] を wm/s Si 【m) を み(m/s) を便って表ゃ、 (山口大) 図のような質量 7の湾曲した板 ABC が水平な床の上に置かれている。 AB間 し明 は水平 BC 間は半径 の円弧で,その 中心OはB点の真上にある。 A点からB点に向 かう て質量 z の小物体に初速度ぃを与えた。 L 小物体と板の間には摩擦はなく, 補気の抵抗は ンタ0 し 無視する。重力加速度の大きさを 9とする。 (1⑪ 板が床に固定してある場合を考える。 小物体が上がる最高点をP点(C点を越え ない) とし, 板の水平面かのらその点までの高さを jp とする。このとき、 ゎを用いて p を表せ。 この場合, BP 問にあって ノBOR三9 となる点Rを通過しているときに小物体 が板から受ける力を が, の の のを使って表せ。 (3) 次に, 板がなめらかに床の上を動けるようにした場合を考える< このとき和物体 はP点よ り下のQ点までしか上がらない。 この理由を記した以下の文章中の7)およ びぴのそれぞれについで, ①⑪て⑨のう ちから適当なものを選んで記号をかけ。 理由 : 板が動く と, 小物体の BQ 間の運動は床から見た場合に円運動にな らない。 したがって, 小物体の運動の向き と板から受ける力の向きとが (⑦Q①周方仙 ②垂吉 ⑨反対方向) でなくなり, このが (反発力になる。@復元力になる。 ③仕事をする。 ) この分があるため, 小物体だけを考える と力学的エネルギーが 保存されず, 存 の高きま で上がるこ とができない。 () (⑳の場合。Q点に達した瞬間には, 小物体は板に対 同じ束さ になる。この未きを求めょ。 MA、 (5) 図に示すように) Q点の高きを ja とする< 罰は 古 の個倍になるか< ⑫ して表止し 床に対して画者は (電通大)

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