物理、重要問題集の44の(4)で 解答のF=k(L-L0)=mg、つまり弾性力が重力と等しくなる理由を教えてください！

標準問題 A 必解 44. 摩擦のある回転台上の物体〉 水平面で回転できる回転台があって、 回転台水平面上の回転中心を点Oとする。 質量 m [kg] で大きさの無視できる物体Aを. 回転台上で点Oから [m]の点Pに置く。 物体と回転台の間の静止摩擦係数をμ. 重力加速度の大きさを g 〔m/s²] として,次の問い に答え (1) 回転台が回転していないとき, A にはたらいている力を図によって示せ。 (2) 回転台を角速度w [rad/s] で回転させる。 Aが点Pですべらないで回転台とともに回転 しているとき, Aにはたらいている力を, 回転台上でともに回転しながら観測するときと 回転台の外で観測するときとで, それぞれどういう力が観測されるか。 図によって示せ。 (3) 前問 (2)の状態からを徐々に上げていったら, w=w [rad/s] でAが点Pからすべりだ した。 μをlo, g, wo を使って表せ。 (4) 長さ 〔m〕 のつる巻き状のばねがあって,これにAをつるすと長さが 〔m〕 に伸びる。 ばねの一端を点0につけ, 他端にAをつけて回転台に置いた。 ばねの長さがZ] [m〕に伸び ているとき, Aが回転台上をすべらないで回転できるの大きさの範囲を答えよ。 μは1 より小さく, ばねと回転台の摩擦はないものとし, また, ばねの質量は無視できるものと する。 必解

(4)のd以下という答えになるのはなぜですか😭 xが何を表しているかも分かりません。 ちなみに振動の中心はl-dです

床に固定された,自然長1, ばね定数kのばね に、質量Mの薄い台Qを取り付け, その上に質量 mの小さなおもりPをのせ静止させた。そして, 台を押し下げ, 静かに放したところ, 全体は運動 を始めた。重力加速度をgとし, 床を原点として, 鉛直上向きに x軸をとる。 (1) 初めの静止位置で, ばねの自然長からの縮み dを求めよ。 (2) おもりPをのせて上昇運動している台Qの座標がxのとき,Pが Qから受ける垂直抗力をNとし, 加速度をαとして, PとQの運動 方程式をそれぞれ書け。 (3) PとQが一体となって単振動をする場合の振動の中心座標と周期 を求めよ。 (4) PとQが一体となって単振動を行うためには, 初めの静止位置か ら押し下げる距離をいくら以下にしておく必要があるか。 (5) 初めの静止位置から台を2d だけ押し下げ静かに放す。 Pが達す る最高点の床からの高さを1とdで表せ。 また, Pが離れた後の、 Qの単振動の振幅をd, m, M で表せ。 ma-mg(静岡大) 0 P

ここの大門2、3が全く手がつきません。 解説お願いします。

速度に比例する摩擦が働く放物運動を取り上げよう。 始めの位置を原点にとって、上向き正のxy座標で考えて 以外に速度ベクトルv= 0 みる。 この場合、 物体には重力ベクトル mg= (_゜ に比例する抵抗力ベク -mg Vy -kvz トルf=-kv= が働く。物体に働く力の合力ベクトルはmg+f=mg-kv= とな -kvI -kvy -mg - kvy る。よって、運動方程式のベクトル式、 F = ma、 の F に mg + f をいれて成分ごとに微分方程式を解けばよい。 問題 2. 以下の問いに答えよ。 (30) (a) この運動について､方向と方向の運動方程式を書け。 (b) 初期条件として､ 水平線から角度0の方向に速度ベクトルの大きさで。 で物体を発射したとする。 各運 動方程式を解いて、 速度ベクトルを時間の関数として求めよ。 y 座標は∞までいけるとして、t→∞ での速度ベクトルを求めよ。 (c) 位置ベクトルを時間の関数として求めよ。 そして t∞で到達できるx座標の最大値を求めよ。 (d) t〜0近傍の Cr, y, T,yの近似式を指数関数のTaylor 展開を用いて求めよ。 このとき、速度に関して はtの1次、座標については2次までとること。 3. 速度に比例する摩擦 (係数k) が働く時に、 真下に初速 vo で投げ下ろす場合の速度を時間の関数として求め よ。 但し、座標は下向きを正としt=0でx=0 とする。(20)

ここの摩擦力fはなぜこの向きになるのでしょうか？ この向きかMgと同じ向きか迷ってどちらか分かりませんでした。

(2) 棒が壁から受ける垂直 (3) 樺と壁との間にはたらく摩擦力の大き (4) 棒がつり合いを保つことから, μが満たす条件を求めよ。 A (1) 棒にはたらく力を (解 説) 考えよう。棒には重 力糸の張力, Aで壁から受ける垂 直抗力と摩擦力がはたらいている。 張力の大きさをT[N] 垂直抗力の 大きさをN[N] 摩擦力 (静止摩擦 Mg 力)の大きさをf [N] として力を図示すると, 上図のようになる。 T fN 45° B 注 物体が面から受ける力を抗力という。抗力の,面に垂直な成分 が垂直抗力であり,平行な成分が摩擦力である。 Aでの抗力を図 示すると, 右図のようになる。 <東海 《張力の分解 T 45° 1 √2T f (2) ① 抗力 (3) ②式 注 (4)

至急です！！ 数Bの分散や標準偏差の分野についてです。 紙コプターを天井から床まで何回か落とし、タイム測定をします。その時の平均を1.12秒とします。この紙コプターを｢4階の天井から1階の床まで落とす｣、と距離を伸ばした場合のタイムは何秒と推測できるでしょうか。 宜しくお... 続きを読む

⑷の答えがb/h≦µではなくb/h<μになるのが何故か分かりません。

実戦 基礎問 15 レンガの倒れる条件 図のように、傾斜角母を変化させることのでき る粗い斜面上に底辺がb, 高さがんのレンガを置 いて、傾斜角を大きくしていったところ、 傾斜角 が0を越えたとき, レンガは滑り出すより先に 倒れた。 レンガと斜面の間の静止摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えよ。 (1) 傾斜角が0のとき, 質量mのレンガが斜面から受ける垂直抗力の大き さNと静止摩擦力の大きさ (2) (1)のとき, レンガが滑り出さない条件をμ, 0 を用いて表せ。 (3) (1) のとき, レンガは倒れる直前である。 tand をb, hを用いて表せ。 (4) (2), (3)の結果より, レンガが滑り出すより先に倒れる条件を,, , を 用いて表せ。 (上智大改) を求めよ。 20 b

解き方が分かりません！よければ教えてください

次に、図3のように,点A,Bを含む水平面となめらかにつながる半径rの半円の 円筒面 BCD があり, 円筒の中心軸上の点0に軽いばねの一端を固定する。 図の点D, O,Bは同一鉛直線上にあり, OCは水平である。 ばねの自然長は(r), ばね定数 はkである。 ばねの他端に質量mの小球を取り付け, ばねの長さがL(L>I)となる 点Aで小球を静かに放したところ、小球は面から離れることなく点B, Cを通過した が,点Dに達することなく途中の点で円筒面から離れた。 ばねは常に直線状で点Oを 中心としてなめらかに回転でき、小球の大きさ, 小球と水平面, 円筒面との間の摩擦力 は無視できる。 また, 運動は同一鉛直面内 (紙面内) に限られるものとし, 重力加速度の 大きさをg とする。 Kllllllllllllllllllllllző A 図3 D 問3 小球が点Bを通過するときの速さ V を求めよ。 B E C 問2 水平面上のAB間 (点A, B を除く) で, 小球の加速度が0となる位置の,点A からの距離を求めよ。 (L-l) 問4 小球が点Bを通過した直後, 小球が円筒面から受ける垂直抗力の大きさを,V, m,g,k,l,rを用いて表せ。 1 = 問5 小球が円筒面から離れた点をEとし,∠DOE=0とする。 lar, L=3rの とき, COS日を, m, g, k, r を用いて表せ。

解き方を教えてください！お願いします。

次に、図3のように,点A,Bを含む水平面となめらかにつながる半径rの半円の 円筒面 BCD があり, 円筒の中心軸上の点0に軽いばねの一端を固定する。 図の点D, O,Bは同一鉛直線上にあり, OCは水平である。 ばねの自然長は(r), ばね定数 はkである。 ばねの他端に質量mの小球を取り付け, ばねの長さがL(L>I)となる 点Aで小球を静かに放したところ、小球は面から離れることなく点B, Cを通過した が,点Dに達することなく途中の点で円筒面から離れた。 ばねは常に直線状で点Oを 中心としてなめらかに回転でき、小球の大きさ, 小球と水平面, 円筒面との間の摩擦力 は無視できる。 また, 運動は同一鉛直面内 (紙面内) に限られるものとし, 重力加速度の 大きさをg とする。 Kllllllllllllllllllllllző A 図3 D 問3 小球が点Bを通過するときの速さ V を求めよ。 B E C 問2 水平面上のAB間 (点A, B を除く) で, 小球の加速度が0となる位置の,点A からの距離を求めよ。 (L-l) 問4 小球が点Bを通過した直後, 小球が円筒面から受ける垂直抗力の大きさを,V, m,g,k,l,rを用いて表せ。 1 = 問5 小球が円筒面から離れた点をEとし,∠DOE=0とする。 lar, L=3rの とき, COS日を, m, g, k, r を用いて表せ。

円運動の問題です。解き方を教えて下さい！

次に、図3のように,点A,Bを含む水平面となめらかにつながる半径rの半円の 円筒面 BCD があり, 円筒の中心軸上の点0に軽いばねの一端を固定する。 図の点D, O,Bは同一鉛直線上にあり, OCは水平である。 ばねの自然長は(r), ばね定数 はkである。 ばねの他端に質量mの小球を取り付け, ばねの長さがL(L>I)となる 点Aで小球を静かに放したところ、小球は面から離れることなく点B, Cを通過した が,点Dに達することなく途中の点で円筒面から離れた。 ばねは常に直線状で点Oを 中心としてなめらかに回転でき、小球の大きさ, 小球と水平面, 円筒面との間の摩擦力 は無視できる。 また, 運動は同一鉛直面内 (紙面内) に限られるものとし, 重力加速度の 大きさをg とする。 Kllllllllllllllllllllllző A 図3 D 問3 小球が点Bを通過するときの速さ V を求めよ。 B E C 問2 水平面上のAB間 (点A, B を除く) で, 小球の加速度が0となる位置の,点A からの距離を求めよ。 (L-l) 問4 小球が点Bを通過した直後, 小球が円筒面から受ける垂直抗力の大きさを,V, m,g,k,l,rを用いて表せ。 1 = 問5 小球が円筒面から離れた点をEとし,∠DOE=0とする。 lar, L=3rの とき, COS日を, m, g, k, r を用いて表せ。

3枚ともの答え教えてください😭😭お願いします🙏

201 「鏡の面に対し て対称の位置 生み方 平行光 反対側の 点を通る。 通る光 まま して表 レンズのはたらき 右の図は,物体が 凸レンズの焦点の外 側にあるときのよう すを模式的に表した ものである。 スクリーンを置いたとき、はっきりとした像がうつる位置は,図のア 〜エのどこか。 物体 焦点 2 音の伝わり方 図1のように、モノコードの弦の 図 1 一方におもりをつけて弦を張り,XY 間の弦を指ではじいた。 ①弦をはじいたとき, 音の大きさに 関係するのは, 弦の振幅 振動数 のどちらか。 ② ① で スクリーンにうつった像を何というか。 ③ 物体を凸レンズから遠ざけていくと、凸レンズから像の位置までの距 離と像の大きさは、図のときと比べてそれぞれどうなるか。 弦 ウ おもり コンピュータ ② 次のア~エのうち,もっとも高い 音が出るものはどれか。 ア図1のおもりを1個とし、駒を右に動かし, XY 間の弦をはじく。 図1のおもりを1個とし, 駒を左に動かし, XY間の弦をはじく。 ウ 図1のおもりを3個とし,駒を右に動かし, XY間の弦をはじく。 図1のおもりを3個とし、駒を左に動かし, XY 間の 弦をはじく。 ③図2は、弦の音をコンピュータに入力したと 図2 きの画面である。図2の で示した範 囲の音の波は,1回の振動によって生じたも のとすると,この音の振動数はいくらか。 単 位をつけて答えなさい。 なお,横軸の1目盛 りは 0.001 秒を示している。 モノコード 3 力のつり合い, フックの法則 右の図のように,質量 60gの物体を水平な机 の上に置いた。 100gの物体にはたらく重力の 大きさを1Nとして,次の問いに答えなさい。 机 TH ・光軸 ||||||| N マイク 時間 ① 図の物体には, 机からおし返される力がはた らいている。この力を何というか。 ② ①の力を,解答欄に矢印で表しなさい。 ただ し, 方眼の1目盛りを0.1Nとする。 ③2Nの力を加えると, 1.5cm のびるばねがある。 このばねに,図の物 体をつり下げたとき, ばねののびは何cmになるか。 1 ②② ③ 距離 大きさ 2 3 1 ・机 3