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数学 高校生

なぜ、丸で囲ったようになるのですか?また、計算の仕方も教えてくれると嬉しいです!教えてください。 お願いします!

つたろ. の代 てま き 28 2 ・自然長・ 橋元流で 解く! * m 第9講 単振動 図9-29 粗くて水平な床面上に, ばね定数kのばねが,一端を壁に固定して 長からaだけ引き伸ばして、静かに手をはなしたところ、 小物体はば 置かれている。 ばねの他端に質量mの小物体をつなぎ, ばねを自然 ねに引かれて床面上をすべり ある地点で一瞬静止したのち、再び逆 向きに動きはじめた。 はじめから一瞬静止するまでの間に小物体が動いた距離はいくらか。 また,その間に要した時間はいくらか。 ただし,重力加速度の大きさをg 小物体と床面との間の動摩擦係 数をμとする。 201 準備 この問題では,小物体に床からの動摩擦力が働きま すから,力学的エネルギー保存則は使えないはずです。にもか かわらず, 小物体が動きはじめてから次に静止するまでの間に 起こることは,摩擦のないふつうの単振動と同じなのです。 なぜそのようなことが起こるのかといえば、この小物体に働く床面から の動摩擦力の大きさは,床からの垂直抗力をNとして f = μN = μmg で一定だからです。 たとえば,μ = 1だとすると, この摩擦力は重力mg と同じ大きさですから、重力のもとでの鉛直方向の単振動とまったく同じ になります。 不思議なように見えますが、謎の種を明かせば、一瞬静止した小物体が 向きを変えて動きはじめたとき 小物体に働く動摩擦力は大きさこそμmg で同じですが、その向きは逆向き(左向き)になります。ですから、最初 の単振動とは別の単振動に変わっているわけです(振動の中心が移動しま

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理科 中学生

◽︎1(1)(2)(3)と◽︎2◽︎3を教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

実戦トレーニング 1 お急ぎ 物体の運動とエネルギーの関係について調べるため、次の実験1,2を行いました。 これに関して、あとの (1)~(3)の問いに答えなさい。 C 1,2 基準面 図2 【実験】図1のように、レールでつくったコースの上に、図2の速さ測定器と木片 を置いた。 質量 60gの小球Aを斜面上のXに置き,静かに手をはなした。 小球Aは, Xから転がり始め, レールが水平になったYを通過したあと, 速さ測定器をくぐって 木片にあたり、木片といっしょに動いてZで止まった。 Xの高さを変えて小球Aを転がし 小球Aが木片にあたる直前の速さと,小球Aが あたった木片の移動距離を測定した。 表1は, この結果をまとめたものである。 図1 小球A 高さ 表1 X 速さ測定器 Xの高さ[cm〕 小球Aの速さ [m/秒〕 木片の移動距離[cm] レール Xの高さ[cm] 小球Bの速さ 〔m/秒] 木片の移動距離 [cm] 5 小球が通過する 0.8 8.2 5 速さ測定器 0.8 Y 2.7 10 1.1 16.4 10 1.1 15 5.5 1.4 24.6 15 木片 1.4 8.2 20 1.6 32.8 20 解答・解説は別冊2ページ 移動距離 木片 【実験2】 小球Aと大きさが同じで,質量が20gの小球Bを使い, 実験1と同じ操作 をしたところ、小球Bは木片にあたり, 木片といっしょに動いて止まった。 Xの高さ を変えて小球Bを転がし 小球Bが木片にあたる直前の速さと, 小球Bがあたった木 片の移動距離を測定した。 表2は、この結果をまとめたものである。 表2 1.6 10.9 25 木片はレールを またぐように置く 1.8 41.0 25 30 1.8 13.7 (千葉県) Z 木片 2.0 49.2 30 物理分野 2.0 16.4 1仕事とエネルギー 実戦トレーニング (1) 実験1で 小球Aを基準面から高さ30cmのXまで持ち上げたときの仕事の大き さは何Jか。次のア~エのうちから最も適当なものを1つ選び, その符号を書き なさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1とする。 ア. 0.02 J イ.0.18 J ウ.2J I. 18 J [

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物理 高校生

答えを見てもなんでこうなるのかわかんないです 解説お願いします😭😭

[105 (1) kd m -2μ' gd [m/s] (2) d- kd (3) 2μ' mg 指針 (1)(2) 動摩擦力の仕事の分だけ、力学的エネルギーが変化する。 (3) 動き出さない場合、 摩擦力が最大摩擦力以下である。 - (μmg) x d kd² S 解説 (1) 求める速さをv[m/s] とすると, (力学的エネルギーの変 化) = (動摩擦力がした仕事) だから, (1/2 mv² + 1/2 k× 0²) - ( 121 m × ² + 1/ kd²) ゆえに、 m 別解 運動エネルギーの変化と仕事の関係より , 2u' mg (m) k mv² - 1m x ² = 1/2 ke 2μ'gd[m/s] (v<0は不適) kd² 1/2 k ( x + cand = k(x+d) (x−d) mg ・kd2+1- (μmg) xd} = −μ mg (x+d) -2-d² x+d+ 0 £ y₁ = /k(x−d) = −µ² mg 2μ'mg ゆえに, x=d- - [m〕 (r=-dは不適) k (3) 静止した瞬間に、摩擦力は静止摩擦力[N] となる。 動き 出さないときは静止摩擦力とばねの弾性力がつり合っている ので, 24 mg f-kx=0 £₂7₁ f= kr = kld_²4²₂n また,静止摩擦力と最大摩擦力 (μmg) の関係より.f≦pomg kd ゆえに、≧ --2pe [105 摩擦力がはたらくとき のように、力の向きと 運動の向きが逆向きの とき、その力がした仕 事は負になる。 ゆえに、 v= --2μ' gd [m/s] m (2) 止まったときのばねの縮みを [m]とすると, (力学的エ (2) ネルギーの変化) = (動摩擦力がした仕事) だから, (1/2 m × 0 ² + 1/2 k²²) - (1/2 m × 0² + 1/2 kd² ) =-(μ'mg) x(x+d) センサー 29 ●センサー28 動摩擦力がはたらくときは, 力学的エネルギーが保存さ れていない。 (力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力がした仕事 ) N 0000000000 (1) 自然の長さ 00000000000 00000000000 「00000000000 kdmg === /k(2² N ]= V mg kr²-. kd² -k(x²-d²) F'='N x+d Rx 12 (+α)(エー) -k(x+d) (x−d) 別解 運動エネルギーの 変化と仕事の関係を用いて も求められる。 6 仕事とエネルギー 6 53

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理科 中学生

(3)の問題の答えが、18.0cmなんですけど求め方が分かりません教えてください🙇🏻‍♀️ 1枚目が問題2枚目が答えです!

7 <仕事とエネルギー〉 図7のような装置で, 小球をころがし, 木片に衝突させ, 木片 の移動距離を調べる実 験を行った。 「実験1」 同じ質量の 小球を高さを変えて, 木片に衝突させた。 「実験2」 質量の違う 小球を同じ高さからこ 基準面 図 7 ろがし, 木片に衝突させた。 表2は, 実験 1,2の結果である。 表2 実験 小球の高さ[cm] 0 4.0 8.0 12.0 16.0 0 3.0 5.9 9.1 12.0 1 木片の移動距離 [cm] 実験 小球の質量 〔g〕 0 25 50 75 100 0 6.0 11.9 17.5 23.2 2 木片の移動距離〔cm〕 (1) 実験1で, 小球の高さと木片の移動距離との関係を表すグラ フをかきなさい。 (2)(1)のグラフから,木片の移動距離と小球の高さにはどのよう な関係があるか。 (3) 実験1の小球を高さ24.0cmからころがしたとき, 木片は何 cm 移動すると考えられるか。 小数第1位を四捨五入し,整数 で答えなさい。 (4) 実験2の結果から, 高さが同じときには, 小球の質量が大き いほど木片の移動距離はどうなるといえるか (5) 実験 1,2の結果から, 物体の持っている位置エネルギーに ついて,どのようなことがいえるか。 ものさし Ft 小球 レール 電気コードのカバー) 木片

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