フックの法則はF=-kxではないのですか？

TEIN TO 1004 [知識] aia 208. 等速円運動 自然の長さがしのばねの一端に,質 量mのおもりをつけ, 他端を回転軸にとりつける。おも りは､水平に置かれた円盤上の, 半径に沿ったなめらかな 溝の中にあり, 円盤の回転にあわせて回転する。この円 KSBE 盤を角速度で回転させると, ばねは長さxだけ伸びた。 (1) このときのおもりの周期, 回転数, 速さを求めよ。 (2) おもりが受けている向心力の大きさと, ばねのばね定数を求めよ。 回転軸 m 100-02002. W 例題27

（1）の解き方も理解できるんですが、僕はこの問題解く時に先に（2）といてから（1）を求めようと思い、 （2）で角速度が4と出たので （1）をω=T分の２π（1周で回転する角度）の式に当てはめたら答えが会いませんでした 何故か分からないので教えて欲しいです

C D No. Date Av 指針 糸の張力が等速円運動の向心力の役割をしている 2πr 解答(1)等速円運動の周期の式「T= V よりT= 2×3.14×0.50 2.0 ≒ 1.6s (2) 等速円運動の速度の式 「v=rw」 より -=4.0rad/s V 2.0 @=L r 20.50 (3)等速円運動の加速度の式 「α=rw'」 より α = 0.50×4.02=8.0m/s² 第4章 等速円運動慣性力 31 基本例題 12 等速円運動 >>44,45,47,48 なめらかな水平面上の点に, 長さ 0.50mの軽い糸の一端を固定し,他端に質量 1.0kgの物体をつけ, 速さ 2.0m/sの等速円運動をさせた。 (1) 等速円運動の周期 T [s] を求めよ。 (2) 物体の角速度w [rad/s] を求めよ。 (3) 物体の加速度α 〔m/s²] の向きと大きさを求めよ。 (4) この運動を続けるのに必要な向心力 F〔N〕 の向きと大きさを求めよ。 (5) 糸が18N までの張力に耐えられるとするとき, 最大の角速度ω' 〔rad/s] を求めよ。 (5) 角速度が最大のとき F=mrw=18 Mising 基本例題 13 慣性力 一定の大きさの加速度αで進行中の電車の天井から 質量mのおもりを糸でつるした。 電車内の人には,糸 が鉛直方向から角度0傾いて静止しているように見え た。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 電車の加速。 適向きのどちらか 0 向きは円の中心点0を向く。 (4) 等速円運動の向心力の式「F=mrw²｣より F = 1.0×0.50×4.0² = 8.0N 向きは円の中心点0を向く。 ( 0.5 a OKASE が成りたつ。 F = 1:0×0.50×ω^=18 よってω^2=36 ゆえにω' =6.0rad/s 人物体 20m (5 ア 51,52,53,54 ウ

5（3）教えて欲しいです 答えは書いてあるとおりなんですが、なぜこの問題で向心力をMAとおけてるのかわからないです 僕は 物体に観測者を乗せたところ観測者から見て物体は静止してるように見えるから力のつりあい式を考えた時に 張力T（=向心力として働く）+鉛直方向に分解し... 続きを読む

(3) 加速度の大きさ 5. なめらかな水平面上で,質量 0.50kgの小球をつけた長さ 2.0m の糸 の他端を中心にして,角速度 3.0rad/sの等速円運動をさせた。 次の 値を求めよ。 (1) 速さ [m/s] (2) 加速度の大きさ a [m/s'] ③3円運動を続けるのに必要な力の大きさ F〔N〕 6. 下向きの加速度 2.0m/s2 で下降中のエレベーターの中に質量 50 けたらく慣性力の大きさf〔N〕 と向きを求め A & 2.0m ↓ 20m/0²

V=rw をつかってこうやって解いたらだめなんですか？🙇‍♂️

(3) BIT 必解 126 弾性力による等速円運動 自然の長さが0.20mの軽いば ねの一端に, 0.50kgの小さなおもりをつけ、他端を中心にして なめらかな水平面上で一定の速さで1s間に 2.0 回転させると , ばねの長さは 0.24 m になった。おもりの速さはいくらか。また、 このばねのばね定数はいくらか。 ただし, z = 3.14 とする｡ 37. 39

三角関数のグラフが書けません。自分がちゃんとやっていないのが悪いのですが、直線や放物線みたいに聞いても教科書で見ても全くしっくりと来ません。どうしたら良いですか？

単振動の公式についてです。 変位の距離は、この公式だと、図の紫の部分ではなく緑の部分になるのではないでしょうか。 どうして紫の部分になるのでしょうか。

単振動の公式 その2 速度 ③ [rad/s] の等速円運動を,x軸上に投影した運動が単振動。 位 x = A sinwt 〇円運動 v=Aw cos wt 2 ■速度a=Aw' sin wt 円運動では v = Aw 円運動では a=Aw2 O wt A w=角速度 (11 1秒で移動する 角度 V: ●単振動 ▲x [m] A a: Au² sinut =w²³x O ^= Aust -A

青線の部分のやつの位置エネルギーをどう考えたら出てくるのか分からないのと、なんでBでは位置エネルギーがないんですか？

~必解 134 鉛直面内での円運動 右図のように半径] のなめらかな半球の頂点Aに,質量m[kg]の小物体を 置き,静かにはなしたところ, 小物体は面に沿ってすべ り出した。 重力加速度の大きさをg [ms'] とする。 (1) 鉛直線となす角が9の点を通過するときの 小 物体の速さはいくらか。 (2) (1)のとき, 小物体が面から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 (3) 小物体が面から離れるときの coseの値を求めよ。 [ T A B

青線の部分のやつの位置エネルギーをどう考えたら出てくるのか分からないのと、なんでBでは位置エネルギーがないんですか？

~必解 134 鉛直面内での円運動 右図のように半径] のなめらかな半球の頂点Aに,質量m[kg]の小物体を 置き,静かにはなしたところ, 小物体は面に沿ってすべ り出した。 重力加速度の大きさをg [ms'] とする。 (1) 鉛直線となす角が9の点を通過するときの 小 物体の速さはいくらか。 (2) (1)のとき, 小物体が面から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 (3) 小物体が面から離れるときの coseの値を求めよ。 [ T A B

このx＝-AcosΩtはどういうことですか？なんでマイナスになるのか分からないし、なんでcosになるのかもわかりません

必解 150 2本のばねによる単振動 右 水平面上に質量 m[kg]の物体を置き,両側にばね定数がそ れぞれk[N/m〕,k[N/m〕 の軽いばね A,Bを取りつける。 このときばね A, B は自然の長さであった。 物体を初めの位置よりd[m〕 90 らしてから静かに手をはなした。 手をはなしたときを時刻t=0[s] とし、物体に速度を増し 位置をx軸の原点にとり、右向きをx軸の正の向きとする。 (1) 物体の位置がx [m] のとき, 物体にはたらく力の合力を,符号をつけて表をつるした。 mの物体 (2) 物体の振動の周期と振幅を求めよ。 151 摩擦のある斜面上での単振動 右図のように、傾きの角 030°のあらい斜面に ばね定数k [N/m〕 自然の長さL〔m] の軽いばねの一端を固定し、ばねの他端に質量m[kg]の物体 を取りつける。自然の長さに伸ばした後、静かに手をはなすと, 物体は斜面を下り始めた。物体と斜面との間の動摩擦係数をμ, とする。 水面に浮か 130° 加速する 路上を走る 重力加速度の大きさを/g[m]とする。ただし, √√3 (1) 初めに物体にはたらく合力が0となるときのばねの長さを求めよ。 (2)(1)での物体の位置を原点とし、斜面下向きを正としてx軸をとるとき,座 で物体にはたらく合力を,物体が斜面を下っている場合について求めよ。 (3) 物体の速さの最大値を求めよ。 ヒント 150 センサー 41,42 153 センサー 41 42 Imm P 状態で,電 速度の大き 電車は, は振り子の の振動の周 電車は. 単振動は 小球の振 て表せ 質量 m してね 必解 152 斜面上での単振動 下図のように,傾きの角が30°のなめらかな斜面上で振動を の上方に 原点C おも の下端を固定し,上端に質量m[kg]の物体Aを取りつける。次 量の物体Bをのせたところ, ばねが自然の長さより d[m〕だけ 縮んでつり合った。 ばねを自然の長さより3d[m〕 だけ押し縮 めて,時刻 t=0[s]のときに静かに手をはなしたところ,Bは ばねが良然の長さのところでAから離れ､斜面をすべり上がっつ た。重力加速度の大きさをg〔m/s ] とする。 ばね定数k[N/m〕 はいくらか。 Hk 3d Vo CBが離れる時刻はいくらか。 253 単振動と重心 なめらかな水平面上で、ばね定数k[N/m〕 自然の長さ ~0000000~ 130° A BがAから離れるまでのBの位置z [m] を時刻[s]などを用いた式で表せ。 つり合いの位置をx軸の原点にとり、 斜面に沿って上向きをx軸の正の向きと (4) 55 振動 に固定 軽いばねの両端に質量がそれぞれm[kg), 2m/kgの小球P, Q を取りつける。 Q に ばねに平行で互いに異なる向きの速さ vo〔m] を同時に与えたところ、重心 見て P, Q はそれぞれ単振動を始めた。 (1) 最も縮んだときのばねの長さを求めよ。 (2) 小球P, Q の単振動の振幅をそれぞれ求めよ。 (3) 小球P, Q の単振動の周期をそれぞれ求めよ。 151 センサー 41,1 んで 式を 2)お はな 正の 3)こ U 最初 ちょ (5)

なぜこれは青線の部分のようになるのでしょうか？考えても考えても分かりません

期 : 1.3s, 速さ:6.0m/s, 回転数 : 0.80 回転 円の中心に向かう向き, 大きさ: 30m/s² N 22×3.14 1 accor ●センサー 37 円運動では,地上から見た 場合,実際にはたらく力の みを考え, 遠心力は考えな い。 物体から見た場合, 実 際にはたらく力のほかに遠 心力を考える。 遠心力=mrw²=m r 向きは,円の中心から遠ざ かる向き。 例題 31 等速円運動 右図のように,長さLの軽くて伸びない糸の一端につけ た質量mのおもりが、水平面内で角速度の等速円運動を している。糸が鉛直線となす角を0. 重力加速度の大きさを gとする。 +++ 125 [センサー 37 センサー 38 円運動では tbt the 物体が円運動するときは,必ず円の中心に向かう向きの力がはたらい (1) 地上から見たとき, おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (2) おもりから見たとき おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (3) おもりにはたらく同心力の大きさをmg0で表せ。 また,m, L, 0.0 も表せ。 (4) 遠心力の大きさをm, L, 0,ωで表せ。 また, 向きを答えよ。 解答 (1) 重力, 張力 (2) 重力,張力, 遠心力 PES (3) 実際にはたらく力である重 力と張力の合力Fが向心力と なるので, F = mg tand また,円運動の運動方程式よ y, m (L sin0) w² = F したがって F=mLw'sin ANCOT →(4) f=mrw² より, mLw'sing 例題 32 慣性力 104pm- 5 St 右図のように、傾きの角8のなめらかな斜面をもつ台 A の上に質量mの小物体Bを置く。Aを水平方向左向 きに大きさの加速度で動かしたところ,Bは斜面上で 静止した。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 加速度の大きさαをg, 0 を用いて表せ。合 (2) BがAから受ける力の大きさはいくらか。 解答 (1) 台Aとともに 地上から 見る 1- 127 133 135 F 0 張力T m 向きは円運動の中心0から遠ざかる向き FOLT 重力 mg O 0 0 L おもりから見 張力 題 33 [○] 遠心 度で 大き (1) 右目 重力 mg きさ き 円運 解く m遠心遠 半 131 132 135 136 O かた A 動