仕事についての問題です。①が分からないので解き方と答えを教えてもらいたいです！明日テストなので早めにお願いします( . .)"

動距 の速 面に いく 増え 誰を 次の 8 仕事 仕事について 次の問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし, 滑車とひもの質量や摩擦は考えないものとする。 JUSEL 図 1 2 5 m ~6kg 3 m 3 m F 4 m - 6kg ① 1 で, 質量6kgの物体を斜面に沿って5m 引き上げたときの仕事を求めなさい。 ただし, 物体と斜面との摩擦は考えないものとする。 ②図1 で、この仕事を30秒間で行った。 このと きの仕事率を求めなさい。 ③2 で, 質量6kgの物体を3m引き上げるの に必要な力Fの大きさと仕事を求めなさい。 ④ 図2 で,この仕事を20秒間で行った。 このと きの仕事率を求めなさい。 9 力学的エネルギー 図のような振り子でおもりを点Aまで持ち上 運動とエネルギ

高3物理です。③からの解き方を教えてください。

その2:楕円軌道においてA点での衛星の速さをVA, 地球 (焦点)からの距 離をra,同様にB点での衛星の速さと距離をVB, YB とおく。 A点とB点において力学的エネルギーは保存されている。つまり, 無限遠 1 Mm 1 / mv ² + (-6 mm) = = mv² + (-6 Mm) -G が成り立つ。また, ケプラーの第2法則 (面積速度一定の法則) から 1 A その3: 図のように地球を回る衛星 A,Bの軌道の中心を0, 0', 半長軸の長さ をa,b, 公転周期をT, To とするとケプラーの第3法則から以下の関係がある。 || でん 1 TAVA = 2 TBVB が成り立つ。 図のように楕円軌道からはみ出していてとても成り立たないように見えるが実際の速さは 10km/s の桁で軌道の大きさは 102~105km のオーダーなので十分な精度のある近似になっている。 地球 'B Tro 「B The Moon kR 地球 A ave b ・QR- 1.B B "B B Bro B 【達成すべき目標】 ① 第1宇宙速度vo をg, R で表し数値計算せよ。 ②静止衛星軌道の半径rをg, R, Te,πで表し数値計算せよ。 また, それが地球の半径Rの何倍になるかkRのkを 求めよ。 ただしは地球の自転周期である。以下の問題ではここで求めた kRを使うと式が簡単になる。こ 6.6R こで,重力加速度の大きさは 9.8m/s2, 地球の半径を6.4×10m とする。 R ③A点での速さを av (第1宇宙速度のα倍) にしたとき, 静止衛星はB点を通る楕円軌道に入ったとする。 αの値を求めよ。 ④楕円軌道上の衛星がB点に達したときの速さはvになっている。 βの値を求めよ。 AB ⑤ケプラーの法則を使って、 静止衛星がA点からB点に達するまでの時間 taBをg, R, πで表し数値計算せよ。 これにより, 日本が楕円軌道の長軸上に達する tag 前に衛星を加速させればよい。 ⑥目標の静止衛星の円軌道に入るためにB点での速さを yue に加速する必要がある。 yの値を求めよ。 ⑦ そもそもなぜ静止衛星軌道が存在するのか。 地球の自転と同じ周期Tで回ればよい。 この疑問にケプラー の法則を使って反論せよ。

🚨至急です！3年生です。ジェットコースター🎢について写真の2問を教えてください。力学的エネルギーの保存を交えて応えてほしいです。お願いします。。

ジェットコースター Q一番最初が一番高い、なぜ? 力学的エネルギーの Qジェットコースターはどうやってすすむの?保存を用いて書く

6️⃣の(2)の問題なんですけど最高点に運動エネルギーが働いている理由が分かりません。教えてください。

次ページに掲載。 を受けたとき､ 物体は 2.0 6 斜方投射と力学的エネルギー図のように, 水平 な地面から仰角0, 大きさv の初速度で小球を投げ 出した。 次の各問に答えよ。 ただし, 重力加速度の大 きさをとす (1) 高さがんの点Aを通過するときの, 小球の速さ ひはいくらか。 (2) 最高点Bの高さHはいくらか。 U₁ A h V BOT H

(3)から(7)まで解き方がわからず困っています よろしくお願いします

第五問 振動問題に関して以下に答えよ。 (1) 質量m[kg]のおもりをばね定数k=25[N/m] のおもりにつけ、 図のようにsina=0.2となる斜面に 横たえた。 初め､斜面とおもりの間に摩擦が働かないとして､ 図のようにx軸を取った時の運動 方程式を求めよ。 なお、原点は釣り合い位置 (平衡点) に取る者とする。 (2) 上記から重力、 垂直抗力、 ばね力しか働かない場合の運動は質量m、 ばね定数kの通常の振動と 全くおなじになることがわかる。 この振動周期を求めよ。 (3) 時刻 (2/15) [s]においておもり位置がx=4[cm]、速度がv=-0.15[m/s]だったとしておもり位 置xを時間の関数x(n)として表せ。 (4) この振動系の全ポテンシャルエネルギー 位置エネルギーとばねの弾性エネルギーの和) を求めよ。 (5) 上記と力学的エネルギー保存則を用いて(3)の振動の振動振幅 x と､ 速さの振動振幅で。 (つまり平衡点通過時の速さ) を求めよ。 (6) 今度は大きさ1[N] の動摩擦力を生じる斜面に取り換えた。 2000000000 残りの条件は同じとし、おもりを平衡位置から10cmまで引っ張った後静かに手放した。 するとばね が縮んだ時点でおもり速度が0[m/s] になった。 」を求めよ。 (7) その後、 おもり運動がどうなるか､ 考察せよ。

【公式使う計算】公式当てはめてもこんなものになりません。角幅動数って2π/T、2πfしか教科書に載ってないんですが、どれを当てはめてもこれになりません。どういうことですか？

7 摩擦のある運動 ばね定数kの軽いばねの一端 質量mの物体を取りつけ、 あらい水平面上に置き, ねの他端を壁に取りつけた。 ばねが自然の長さのと の物体の位置を原点として、図のように軸を り、力の正の向きは、軸の正の向きとする。重力加速度の大きさを物体と水平面 その 間の動摩擦係数 とする。 物体をx軸の正の向きに引き, ある位置で物体を静かにはなすと, 物体は動き始め, 質量 時間がれだけ経過したとき速度が初めて0になった。 この間, 物体の位置がでのとき 物体にはたらく力の水平成分Fはいくらか。 する。 (1) のときはいくらか 力の (ust 48 重なった2物体の単振動図のように、ばね定 kのばねのつながった質量Mの平らな台がなめら ・な水平面上にあり, 台の上には質量mの物体が置 れている。 ばねの他端は壁に固定されており, 台を 平に振動させることができる。 台を水平に引っ張り ばねが自然の長さからdだけ びたところで台を静かにはなしたところ, 物体は台の上ですべることなく,台と一体 こいくらされて らの伸なって振動した。台と物体の間の静止摩擦係数をμ,重力加速度の大きさをgとする。 42,43. この振動の周期を求めよ。 0000000000 0 0 台 振らせる 小物体 m M ばね k voo 49 初期位相がある単振動 なめらかな水平面上に 質量 m の小球を置いてばね定数kの軽いばねの一端0000000000〇 自然の長さ を接続し ばねの他端を壁に固定する。 ばねが自然の さのときの小球の位置を原点Oとして、図の右向 きに軸をとる。 速度の正の向きは,x軸の正の向きとする。 時刻 t=0 に, 原点Oにある小球に初速度4 (v>0) を与えたところ、小球は単振動 を行った。 単振動の振幅 A をk.m.vo を用いて表せ。 この ・センサー2) (1) のとき、小球の単振動の角振動数を①として,時刻t における小球の座標をA. wtを用いて表せ。 -] のおも3) 小球を一度静止させてx=A の位置まで移動し、静かにはなすと小球は角振動数の 水平面に対する台の速さの最大値を求めよ。 振動中にばねの伸びが」となった瞬間の、物体にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 振動中に小物体が台の上ですべらないためのdの最大値を求めよ。 1~④のの単振動を行った。 小球をはなした時刻をt=0として,時刻における小球の座標 をA, w, tを用いて表せ。 4) (3)のとき、小球が原点を通過するときの速さを Vとする。 時刻t における小球の 速度をV, w, tを用いて表せ。 92 10 10 単振動 89

(b)からが分からないのですが、x1,x2を求めるためにx(t)はtで微分すればx1,x2も求まりますか？

5. ポテンシャルエネルギーUがU(2) 考えてみよう。 ただし、 時刻 10 22 ² であるときの質量mの質点の一次元運動を、力学的エネルギー保存則から (0) 速度(V) であったとする。また= 0とする。 dr (4) エネルギー保存則より、速度 位置の関数として求めよ。 (b) この質点の運動範囲を (0)とする。 を求めよ。 (e)から12まで移動するのに要する時間をTとする。 途中20であることに注意して、よりを めよ。 ヒント: de は sineと変数変換すると良い。 (d) 42で折り返した後からに運動するのに要する時間T) は、 Ta となることを説明せよ。 よって、この 周期運動の周期は27 であることがわかる。 dt. (e) t=0 の速度が正のとき､t>0で最初にv=0となる時刻をもとする。 0ccもの(1) を関係式曲 から求めよ。 (a) Imu^² + +mw²x² = {my² +mw²x Fl 2₁ ²²² = V₁² ²² =W²³² x ²² U = = ± √ u²³²+w²x;-w"x" (1) Oktme²=T FY, U(X) = E {1x² = {mei² + Ine²x²

(b)からが分からないのですが、x1,x2を求めるためにx(t)はtで微分すればx1,x2も求まりますか？

5. ポテンシャルエネルギーUがU(2) 考えてみよう。 ただし、 時刻 10 22 ² であるときの質量mの質点の一次元運動を、力学的エネルギー保存則から (0) 速度(V) であったとする。また= 0とする。 dr (4) エネルギー保存則より、速度 位置の関数として求めよ。 (b) この質点の運動範囲を (0)とする。 を求めよ。 (e)から12まで移動するのに要する時間をTとする。 途中20であることに注意して、よりを めよ。 ヒント: de は sineと変数変換すると良い。 (d) 42で折り返した後からに運動するのに要する時間T) は、 Ta となることを説明せよ。 よって、この 周期運動の周期は27 であることがわかる。 dt. (e) t=0 の速度が正のとき､t>0で最初にv=0となる時刻をもとする。 0ccもの(1) を関係式曲 から求めよ。 (a) Imu^² + +mw²x² = {my² +mw²x Fl 2₁ ²²² = V₁² ²² =W²³² x ²² U = = ± √ u²³²+w²x;-w"x" (1) Oktme²=T FY, U(X) = E {1x² = {mei² + Ine²x²

（C）がわかりません。

2πx 入 1. 質量mの質点の一次元運動を考える。 位置æにおけるポテンシャルエネルギーがU(x)=-Acos であるとする (A,入 は正の定数)。 質点にはこのポテンシャルエネルギーが与える保存力以外の力は働かない。 (a) 位置æにおいて、 質点に働く力を求め、 運動方程式を書き下せ。 (b) ここでは前問で求めた微分方程式を解かずに、力学的エネルギー保存から質点の運動を考察する。 運動方程式の両 辺にをかけた式から、 力学的エネルギーが保存することを示せ。 (c) 位置æにおける運動エネルギーをT (x) とする。 ある時刻にæ=0に存在した質点の運動エネルギーがT(0) <A の 場合と T (0) > A の場合について、それぞれU(x)、T(x)、E=U(x)+T(x) を図に示し、 加速度が最大となる位置、 0 となる位置、 最小となる位置を示せ (符号も考慮して最大値と最小値を求めること)。

この問題の(4)なんですが力学的エネルギー保存則を用いて解いていますが、自分は放物運動の鉛直方向の考えを利用して解きました。 質問がそもそも自分の考え方でこの問題が解けるのか、 解ける場合何が間違っているのかを教えて欲しいです。

出題パターン 19 力学的エネルギーの保存 図のようになめらかな水平面となめらかな斜面を接続し,左端の壁に質量 の無視できるばねを固定する。 質量mの小球Aをばねに押しつけて aだ け縮めて静かに放すと, 小球Aはばねが自然長になったところでばねから 離れ,そのまま床の上を進み,B点を通過して斜面をすべり上がり,斜面を 飛び出して最高点まで上がり、床に向かって落ちた。2009 140 重力加速度の大きさをg, ばね定数をk, 斜面の端C点の高さをん,斜面 の傾きを45°とし、空気の抵抗は無視できるものとする。 工学 A NES mo NOS- B C h L ** 45° (1) 小球A がばねから離れたときの速さvo を求めよ。 (2) 小球AがC点に達したときの速さをvo を用いて表せ。 0 (E) N (3) 小球 A が斜面をすべり上がって C点を飛び出すための a の最小値を求 めよ｡ NPMS (4) 小球AがC点を離れ, 最高点に達したときの高さLをv を用いて表 RA[/² EXI せ。 平 SI-A リビ団子 ちも大公平木りおち私の息