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物理 高校生

なぜ右向きを正に運動方程式を立てるのかがわかりません 左に動くのになぜ左向きが正ではないのでしょうか?

(1) 図1のように質量の無視できるばねを鉛直につり下げる. 鉛直下向きを正としてy軸をと りばねが自然長であるときのばねの先端を原点とする. 大きさの無視できる質量mの物 体をばねの先端にとりつけると、位置y=I1-a で物体に働く重力とばねの復元方がつ り合い,物体は静止した.ただし,ばね定数を重力加速度の大きさを9とする。物体を下 方に引いて静かに手を離すと, 物体はy軸方向に y を中心とする単振動をはじめた.物体の 座標をy, 加速度をαy とすると, 運動方程式は I1-b と書ける. (2)次に図2のように、摩擦のある水平面上でばね定数kのばねの一端を固定し、他端に質量 mの物体をとりつける.物体の運動方向にx軸をとり ばねが自然長であるときの物体の位 置を原点Oにとる. 物体と水平面との間の静止摩擦係数!!.動摩擦係数は定数とする. こ こでは、物体の速さが0となるときは、物体に働く摩擦力として、最大で静止摩擦係数を用い た摩擦力が働くものとする. 位置x (0) まで物体を引いて静かに手を放すと, 物体はxがあ る値d以下のときには動かず,dより大きいときには滑り出した. dは I 2 と表される. 物体を位置xo(>d)まで引いて, 時刻 t = 0に静かに手を放すと物体は動き出し,位置 (0)ではじめて速さが0となった. この間の物体の運動方程式は、 物体の座標をx, 加速 度をα とすると. I3-a と書ける.この方程式を(1)の場合と比較すると, この運動は, I3-b を中心とする単振動である. x1 は x を用いて14-a と表される.x で物 体が静止し続けるためのxの最大値 Xは 14-b である. xc= 以下では,x > Xとする. 物体はx から再び動き出し, x2 ( d) で再び速さが0となっ また、この間の物体の運動方程式は I5-a と書け, x2 は x を用いて I5-b と表され る.その後,物体は再度 x2 から動き出したが, x(<0) で速さが0となり再び動き出すこと はなかった. 力学的エネルギーの変化が動摩擦力の行った仕事に等しいことを利用すると,x3 に達するまでに物体が運動した全行程の長さは, x0 と x3 を用いて 16-a と表すことがで きる。 物体の位置と時刻との関係をグラフで表すと図3の 16-b のようになる.

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理科 中学生

この問題の(3)について教えてください🙇‍♀️ 記述問題なのですが、答え見ても理解出来ません🥲‎

5 力学的エネルギー③ 2567 D (滋賀改) <5点x3> 図のように、2本のレール①、②を使った装置で、同じ大きさ で同じ質量の小球A、Bをスタート地点から同時に転がし、途中 のacの各点での速さと、ゴール地点までの到達時間をはかっ 表1、2はその結果である。 レール①、②上のa、b、cは、 それぞれスタート地点からの水平距離が等しい点である。 スタート地点 小球B レール② (1) (2) 小球 A- a b 高さ15cm 10cm 10cm |10cm ゴール地点 |10cm 5cm 5cm 10cm 水平面 レール ① □ (1) 小球Aのスタ 表1 (3) a b C ート地点からゴ 小球Aの速さ [m/s] 0.801.120.79 表2 到達時間 [秒] 小球 A 1.7 ール地点までの 小球Bの速さ [m/s] 0.800.79 0.79 小球B 2.1 間の平均の速さは何m/sか。 ただし、 小球Aが転がったレー ル ①の長さは1.53mである。 □(2) 小球Aが小球Bよりゴール地点に早く到達した理由を、 b点 の速さに着目して簡単に書きなさい。記述 (3)図の装置で、レール①、②のb点に同じ木片を置き、小球A、 Bをスタート地点から転がし、 木片に当てて移動距離を測定す ると、レール ①の移動距離がレール ② の2倍になった。その理 由を、簡単に書きなさい。 記述 ヒント (3) レール① と レール②のスタート地点と b点の高さの差を比べてみ よう。 105

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