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物理 高校生

・物理 単振動 ウの問題です 2枚目の解説がよくわからないので教えていただきたいです、他の問題は理解しました よろしくお願いします🙇

106 入試問題研究 その2 次の文中の空欄 (ア)~(ク) にあてはまる式を記せ。 ただし, 重力加速度の大きさを g [m/s] とする。 図1のように,2つの小さなローラーAとBがあり、 その軸は水平方向に2[m] 離れて 平行に固定されている。 A, B上に密度の一様な質量m [kg] の板をのせ、その運動につい てAからBへの向きを正としてx軸をとる。 板は薄く方向の長さが41の直方体で, A, B て考える。 A, B それぞれと板との接点を結ぶ線分の中点を原点とし、この線分に沿っ それぞれと板との間の動摩擦係数はともにμ'とする。 最初に、ローラーAが時計回りに、Bが反時計回りに高速で回転していて, それぞれ板 の下面で常にすべっている状態を考える。 板の重心Gがæ軸の位置 1/2にくるように板を ローラーの上に静かにのせ、図2のように,Gが位置 x[m] にきたとき,板がAとBから受 ける動摩擦力の合力はæ方向に(ア) [N] である。この合力がxに比例し、その比例係 数が負であることから,板は周期 (イ) [s] で単振動することがわかる。Gが原点Oに きたときの板の速さはウ [m/s] である。 次に,図3のように、ローラーAとBの距離を保ちながらBの方を高くして,板と水平 面とのなす角度が0 [rad] となるようにした。 Aを表面のなめらかなローラー A′に取り替 え、板との摩擦がなくなるようにした。 Bは時計回りに高速で回転しており,板の下面で 常にすべっている。 板の重心Gの位置がxにあるとき, 板がBから受ける摩擦力の大きさ は(エ) [N] となる。 板を静かに置いたとき静止し続けるようなGの位置をx [m] とす ると、このェが2つのローラーの間にあるのはμ'と0の間に不等式0(オ) <μが 成り立つときである。図3の場合, Gの位置がx から少しでもずれると,板は一方向に動 き始め戻ってこない。 最後に、図3と同じように板が角度0だけ傾いた状態で、図4のように,ローラーBを なめらかなローラー B'に取り替え, ローラー A'をもとのローラーAに戻して時計回りに 高速で回転させる。板の重心Gがz, [m] の位置にあるとき,板がAから受ける摩擦力は 方向に(カ) [N]であり,Gがーエの位置になるように板を静かに置くと静止すること 働く合力は方向に (キ) × X[N] となり, Xに比例し、その比例係数が負である。 こ がわかる。この位置からずれたとき,そのずれX = x(-x) = x1 + 2 を用いると、板に これより, Xが適切な範囲にあれば, 板は周期 (ク) [s] で単振動することがわかる。 G B 21 図1 G 図3 なし 8 板 板 軸 G 0x 図2 UB 板 板 工軸 G 可 「軸 0x1 B' 21 図 4

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数学 高校生

正規分布を標準化して、利用する問題です。これってわざわざ正規分布表見て、確率出さなくても、標準化したら全く同じ確率密度関数として表されるから、Zの値だけで比較するには良いですか?

2 正規分布 (161) B2-21 例題 B2.8 正規分布の標準化 (1) **** 大勢の受験生が受けた2つの試験の平均点はそれぞれ55.8, 78.2, 標準 偏差はそれぞれ 10.2, 6.4 であった. A は前者の試験を受けて72点, B は後者の試験を受けて86点であり、どちらの試験の得点も正規分布に従 うとき,AとBのどちらが,より学力が優れていると考えられるか. 第2章 考え方 確率変数 X が正規分布 N (m,℃)に従うとき,Z=X- X-m とおくと, Zは標準正規分 ō 布N (0, 1) に従う. A, B の得点を超える受験生の割合を正規分布表を用いて調べると, A,Bの学力の位置付けが把握できる. 解答 Z₁ = とおくと,Zは標準正規分布 N (0, 1)に従う. 前者の試験の得点を X とすると,Xは正規分布 N (55.8, 10.22) に従うから, X-55.8 10.2 よって, P(X≧72)=PZ≧ 72-55.8` y 10.2 72-55.8 162 ≒P(Z1.59) -0.4441 10.2 102 =0.5-0.4441 =1.588...... =0.0559 0.0559 P(Z,≧1.59) =0.5-P(0≤Z,≤1.59) 後者の試験の得点を Y とすると,Yは O 1.59 Z 正規分布 N(78.2, 6.4℃) に従うから, Z2=- Y-78.2 6.4 とおくと, Z2は標準正規分布 N (0, 1)に従 う よって, P(Y≧86)=PZz86-78.2) yA 6.4 ≒P(Z2≧1.22) =0.5-0.3888 =0.1112 したがって, 0.0559<0.1112 から, A の 方が試験を受けた各集団の中で学力が上位 0 1.22 にあると考えられる. Aは上位約 5.59%, Bは上位約11.12% 86-78.2_78 0.3888 6.4 64 =1.218・・・・・・ 0.1112 P(Z2≧1.22) =0.5-P(0≦2≦1.22) Focus よって, A の方が学力が優れていると判断できる. の生徒であると考えら れる. 確率変数X が正規分布 N(m, 2)に従うとき, Z= る確率変数は標準正規分布 N (0, 1)に従う X-m で定ま O 800 人の受験生が受けた英語,国語, 数学の試験の得点は正規分布に従い,平 練習 B2.8 均点は, それぞれ 54.8, 60.4, 48.3 で,標準偏差は, それぞれ 12.4, 11.2, 16.1 ** であった. A の得点が英語72点 国語 78点 数学68点であるとき,どの教 科の成績順位が最も高いといえるか. ●p.B2-25 回 B B2

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