(3)がどうして弾性エネルギー＝静電エネルギー で解いたらいけないのか分からないです。教えてください🙇🏻‍♀️

303. 極板の単振動 真空中で, 2枚の金属板を向かいあ わせた平行板コンデンサーがある。 一方の極板Bは固定さ れ,もう一方の極板Aにはばね定数kのばねが接続されて おり, Aは図のx軸に沿って動くことができる。 ばねが自 然の長さのときのAの位置をx=0とし, そのときの極板 k 0 B 間の距離をd. 電気容量をCとする。 Aを固定し、電池を接続して, 極板間の電位差を Vとした。 電池を外したのち, Aの固定を外すと, Aは単振動をした。 (1) 極板Aが位置 x=αにあるとき, コンデンサーの電気容量を求めよ。 (2) (1) のとき, 静電エネルギーは,Aが動き始める前に比べてどれだけ減少したか。 (3) Aの単振動の振幅を求めよ。 の (4) AがBにもっとも近づくときのAの位置を求めよ。 (15. 横浜国立大 改)

ここの問題全部教えてください‪- ̗̀ ̖́-‬

19 物体の運動 録した記録テープの一部である。 このテープをa ~dの区間ごとに 図1は, 1秒間に50打点する記録タイマーで, 台車の運動を記 切りとり、図2のように左から順に並べてグラフにした。 図 1 0秒 K-a- a d ② 名称 速さ ①adの区間で台車はどのような運動 図2 をしたか。 次のア~ウから選びなさい。 ア 速さが変わらない運動 イ速さがだんだん速くなる運動 ウ速さがだんだんおそくなる運動 ②cの区間では,台車は一定の速さでまっ C すぐ進んだ。 このような運動を何とい うか。 また、この区間での台車の平均の 速さは何cm/s か。 10秒間に移動した距離 10 d . . 〔cm〕 .... 20 重力と浮力 図1のように物体をばねばかりにつるした ところ、ばねばかりは1.8N を示した。 次に, 図2のように,この物体を水中に完全に沈め たところ, ばねばかりは1.2N を示した。 ! ① 図1の物体を空気中から水中に少しずつ 沈めていくと、物体にはたらく重力と浮 力の大きさは,どのようになっていくか。 ② 図2のとき、物体にはたらく浮力の大き さは何Nか。 図 1 図2 ① 重力 G 浮力 1.8N 1.2N 2 水 (1) 定滑車 2 21 仕事と仕事率 右の図のように、定滑車を用いて質量 25 kg の荷物を0.4m持ち上げた。 ただし, 100gの 物体にはたらく重力の大きさを1Nとする。 ①このとき,人が荷物にした仕事は何Jか。 ② ①で荷物を5秒かけて持ち上げた場合, 仕事率は何 W か。 25kg 0.4m

(2)です。解説読んでもよくわかりません。高さ÷斜面の長さ×重力でバネにかかる力が求められるのですか?それは公式なのですか?

ときの いた。 図1 ばねb 思考力 「よくでる 台車 A 斜面1 130 ばね 3.0m 水平な床 1.5m 11 2.0m 2.5m 台車B 斜面2 台車 A に 100g のおもりを1個のせ,台車Aが静止したときのばね。 の長さを調べた。台車 A にのせる 100g のおもりの個数を2個,3個... としたときのばねaの長さをそれぞれ調べた。 ③ ②と同様に,台車 B に 100gのおもりを1個,2個,3個…とのせた ときのばねbの長さをそれぞれ調べた。すると,台車Aにのせたおも りと,台車 B にのせたおもりが、それぞれある個数のとき, ばね ab の長さが等しくなることがあった。 (1)図2の矢印は, 実験の①の斜面1に おける,台車Aにはたらく重力を示 している。 重力の斜面に平行な分力を, 右の図中に矢印でかきなさい。なお, 重力の作用点は,すでに示してある・ を使うこと。また, 作図の参考のため 方眼を示してある。 図2 30° R (2)実験の③で、ばね a, b の長さが等しくなったのは,台車Aと台車 B にそれぞれおもりを何個のせたときか。 最も少ないおもりの個数の組み 合わせを書きなさい。 台車 A[] 台車 B[ ] 栄 GT

問2 の弾性力による位置エネの式の意味がわかりません。よろしくおねがいします

15 問1 問2 ⑥ ドーは保存されるので から水平面上を運動して 問1 図aのように、上のばねは だけ伸び、下のばねは だけ縮んでいる。 よって 小球にはたらく力は、大きさ から点に達する 存されるので、重力に 水平面とすると の上のばねが上向きに引く力、 大きさ fi-k(l-h) 1-M の下のばねが上向きに押す力と 大きさ mgの下向きの重力であ る。 したがって, 小球にはたら 力のつりあいから 12 h mg 15 面にする直前の小 k(l-h)+k(l-h)-mg=0 であるので にする。 地球上での h=l- mg 2k ギーは、 この力学的エネル の2つの運動エネ 以上より,正しいものは ① 問2 小球の高さが1になったとき, ばねの長さの合 計がyなので,図bのように, 上のばねはy-21 だ け伸び、下のばねは自然の長さとなっている。 よっ て, 小球にはたらく力は,大きさ fi=k(y-21) の上のばねが上向きに引く力と大 きさmgの下向きの重力である。 したがって, 小球にはたらく力の つりあいから k(y-21)-mg=0 であるので 0000000 y= mg_ k +21 た y-21 ト mg 重力加速度の 動摩擦力は物 ある。 物体の初 までの距離を! レギーの変化が 2μg は24倍に 2倍になる。 ③となる。 また, 手がした仕事 W は ば ねとおもりからなる系の力学的エ ネルギーの変化であり、図aと図 bの状態の小球の重力による位置 エネルギーの変化 40 と弾性 力による位置エネルギー(弾性エ 図 ネルギー)の変化 40th の和に等しい。 よって W-40 +40 ばね =mg(1-n+1/24(y-212-12(1m)×2} =mg(1-h)+1/21k(y-21)-(1ール)。 以上より,正しいものは ⑥。

同じ問題の一次関数の式を求める時に、連立方程式で求めるとしたら、（0,20),(100,60)と(10,25),(20,27）で式が変わるんですか？

A 基本の ① ばねの長さとおもりの関係 >p.95-96 長さが20cmのばねにいろいろな おもりをつるして、ばねの長さを調べた。 下の表は、おもりの重さがxgのときの ばねの長さをycmとして,xとyの関 係を表したものである。 次の問いに答え なさい。 x(g) 0 10 20 50 80 100 y(cm) 20 25 27 39 53 60

（4）教えて頂きたいです🙇‍♀️

右の図1に, おもりにはたらく重力 図1 を表す矢印をかきなさい。 ただし,お もりの重さは1Nで, 1目盛りは0.5N ばねの長さ を表している。 (3)図にかく 000000 000000 このおもりと同じおもりをあと2つつる -1.5cm と, ばねののびは何cmになりますか。 ただし, ばねの弾性の限界内とす おもり (4) cm (4) ばねののびはばねにはたらく力の大 きさに比例する。

物理 (4)について、自分は青文字のどっちかの動きをすると予想し、つまりその時のBの速さは0なのかなと思ったのですが、なぜ赤文字の動きをするのでしょうか。 よろしくお願いします。

静止 34 A00000 2m B m 最も ばねが最も縮む瞬間 2物体は静止していて、 ばねが縮んだとき、 同じ速度になっている その後、両者逆向きに 動き出す。 途中まで左と同じ その後、Aは動かず Bだけ右に動く u u MA 31 A mm B A mmm B なぜ これが正しい? またこの後はA.B どのように運動する? 静止 A mmm B

この問題の弾性力の向きが上でした。ばねを上に伸ばしているので、ばねは縮む下向きに弾性力が生じると思ったのですが、なぜ上向きに生じるんですか？

50 弾性力 ばね定数が70N/m のつる巻きばねの一端に質量 1.0 3/15Xkgのおもりをつけ, おもりを水平な台上にのせ、ばねの他端を静かに引 き上げる。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) ばねの伸びが5.0cm のとき, 台がおもりを支えている力の大きさN [N] を求めよ。 (2) おもりが台から離れるときのばねの伸びx [m] を求めよ。 l l l l l l l l l l l

（４）です。糸を引いた距離とばねPのグラフを描きます。解説によるとバネが3cmのびるまで物体は持ち上がらず、それ以降持ち上がるから3cmのままのようです。 なぜ3cmまで持ち上がらないのかがわかりません。よろしくお願いします。

理3 【2】 花子さんはばねに加える力の大きさとばねののびとの関係について調べるために、次の実験を行った。 (1) ~(4)の問いに答えなさい。 ただし、質量100gの物体にはたらく重力の大きさをINとする。 [ [図1] のように,つり下げたときの長さが10cmのばねPの一端をスタンドにかけ、もう一端にい ろいろな質量のおもりをつり下げ, ばねののびを測定した。 [表] は、 ①の結果をまとめたものである。 [図1] [表] ばねP おもりの質量[g] ばねに加わる力 〔N〕 ばねののび [cm] 100 300 200 500 800 0.5 1.0 2.0 3.0 5.0 1.0 1.5 8.0 2.5 4.0 おもり ものさし 61=3cm. (2) 次の文のばされたばねにはたら ているときの花子さんと先生との会 先生のばされたばねには,どのよ 花子: はい。 手でばねを引きのばし ので、縮もうとする力がはた 先生:そうですね。 のばされたば たらいています。 この力を 花子 弓もこの力を利用して矢を 先生:その通りです。 ①でば る力とばねPののびとの間 花子 [表] から, ばねPののび 先生: よく読みとれましたね。 す。 ① 会話文中の(a)に当て ②会話文中の( さい。 当 ア オーム イ 2 次に, [図2] のように. ばねPの一端に質量600gの物体Mをとり つけ,もう一端には糸をとりつけたあと、 その糸を引き上げて ばねP の長さが10cm になるようにした。 [図2] 糸 ばね [3] [図2] の状態から、ゆっくりと糸を真上に引き上げていき. 糸を引 いた距離とばねPののびとの関係を調べた。 物体M 愛のの (3) 花子さんは,①と同様に になった。このおもりの質 (4)3で調べた. 糸を引いた

この(4)の答えがアになるんですが、、、 ばねののびが3.3cmの時0.264Nになるのはわかります。しかし、そこから0.5-0.264=0.236Nになぜなるのかがわかりません。なぜ0.5から引いたんですか？ちなみに2024年度新潟県の理科の入試問題です。

実験1. 図1のように, をつくり,そのばねの下の端におもりをつけ, ばねの のびを測定した。図2は、質量の異なるおもりにつけ かえながら、ばねを引く力の大きさとばねののびとの 関係を調べた結果を、グラフに表したものである。 図 1 図スタンド ばね おもり ものさし 図2 6 ば 5 ね 4 3 2 び [cm]1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 ばねを引く力の大きさ [N] 図3 実験2. 実験1と同じ装置 で, ばねの下の端に質量 12gのおもりをつけ, ばね ののびを測定した。 実験 3. 図3のように,質量 50gのおもりを電子てんび んに置き, 実験1で用いた ばねを取り付けて上向き に引き, ばねののびが 図 スタンドものさ さ 00000~ 電子てんびん ばね フット 質量 50gのおもり 3.3cmになったところで静止させ, 電子てんびんが示 す値を読んだ。 [2 0.1.0 (1) 実験1について, 図4は, ばねの下の端におもりをつ けていないときと, おもりをつけたときのようすを表し たものである。 図2に示したばねののびの値は,図4の ア~オのうちのどの長さを測定したものか。 最も適当な ものを一つ選び, その符号を書きなさい。 図4 おもりをつけ おもりをつけ ていないとき (3点) Mo たとき スタンド ね フック- ア イ ウエ オ おもり (2) 実験1について,次の文は, ばねを引く力の大きさと ばねののびとの関係について述べたものである。 文中の X に最もよく当てはまる語句を書きなさい。 (2点) ばねののびは, ばねを引く力の大きさに X する。 この関係は,フックの法則とよばれている。 (3)実験2について, ばねののびは何cmか。 求めなさい。 (3点) (4)実験3について, 電子てんびんが示す値は何gか。 最 も適当なものを,次のア~エから一つ選び、その符号を 書きなさい。 ア.23.6g 1. 26.4 g ウ. 47.4g I. 49.7 g (3点) AT