物体A、物体Bを系とした時に、弾性エネルギーって働くんですか？多分ない力の打ち消し合いとごっちゃになってるのでどなたか教えて欲しいです。

30* 質量 2m[kg] の物体Aと質 量m[kg] の物体Bとがあり, Aにはばね定数k [N/m〕 の軽 いばねがつけられ, このばねを 2m V m 壁 A 000000000 B 自然長より縮めた状態に保つため,BはAと糸で結ばれている。Aと Bは滑らかな水平床上を右方向へ速さ [m/s] で動いている。 ある点 で糸が急に切れ,まもなくAは静止した。 一方, B はばねから離れて, 右方へ動き,壁と弾性衝突をして左へ戻り,Aのばねに接触した。重力 加速度をg [m/s] とする。 (1) 糸が切れ, ばねから離れたときのBの速さはいくらか。 (2) はじめのばねの縮みはいくらであったか。 (3) 壁との衝突の際, B が壁に与えた力積の大きさはいくらか。 (4) B とばねが接触した後, ばねが最も縮んだときのBの速さはいく らか。 (5)B とばねが接触した後, Bがばねから離れたときのAの速さはい くらか。 (6) 前問において,ばねから離れたBは図の左右どちらへ動くか。 (東洋大 図

カッコ2って点Pに垂直抗力って働いていますか？ 回答よろしくお願いします

005 10 8長さLの一様でまっすぐな棒AB が, 台の 上にその一部がはみだして置かれている。 この とき,A端から長さだけ離れた点Pが台の 端に当たっている。 棒のA端にばね定数んの ばねをつけて鉛直上方に引っ張ると,ばねがα だけ伸びたとき点Pが台の端を離れた。ただ し,台の上の面は十分にあらくて棒は台に対し てすべらないとする。 また, 重力加速度をg とし,I 1/3とする。 L B P 台 eeeee (1) 棒の質量m を求めよ。 また, 点Pが台の端を離れるとき,棒が台 から受ける垂直抗力 N を求めよ。 (2)次にばねをA端からはずし, B端につけかえて鉛直上方に引っ張 ると, ばねがんだけ伸びたときにB端が台から離れた。 6はαの何 倍か。 (センター試験)

この問題の(B)が分かりません わかる方解説お願いします

JA 0000000000 BA 0000000000 O ま 1042)

6番の(2)の解き方が分かりません 誰か教えてくださいませんか🙇🏻‍♀️‪‪🤝

9 物理基礎に必要な数学の知識 50 6 データのグラフ化 測定した2つの量の一方を横軸,他方を縦軸にとってグラフに表すと、 2つの量の関係がつかみやすくなる。 (1) あるばねに加える力の大きさを変えて, ばねの伸びの変化を調べた。 次の表はその結果である。表 の2つの量の関係を右下のグラフに表せ。 ばねに加える力 〔N〕 ばねの伸び[cm] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0 2.5 4.7 7.1 9.7 12.0. 21のばねについて 7.5Nの力を加えたときの伸び として,最も適するものを, 次のア~エから選べ。 2.4 12.0 ア. 16cm 10.0 イ. 17cm ウ. 18cm I. 19 cm ばねの伸びC 8.0 6.0 4.0 2.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 ばねに加える力 〔N〕 (3)抵抗(電気抵抗) の異なる電熱線に一定の電圧を加え,それぞれの電熱線に流れる電流を調べた。 次 の表はその結果である。 抵抗の逆数を小数第3位まで求め(わり切れない場合は小数第4位を四捨五 入する),次の表を完成させよ。 抵抗 [Q] 10 20 30 40 50 60

Ⅱの（4）をsin cos関数を使って解いたのですが答えが合いませんでした。どこが間違っているのかと正しい解法を教えて頂きたいです。お手数お掛けしますが宜しくお願い致します。

1/25 4/29 pooooooo 33 単振動 ばね定数のばねを鉛直に立て,上端に質量 M の板を取り付け、静止させる。そして,質量mの 小球をこの板の上方んの高さから静かに落下させ る。 重力加速度をg とする。 I. 物体が板と弾性衝突をする場合について (1) 衝突により小球がはね上がるためには,m とMの間にどのような関係が必要か。 33 単振動 99 mmmmm M (2) 衝突後,板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。衝突は 1度だけとする。 II. 小球が粘土のようなもので,衝突後, 板と一体となって運動する 場合について, (3)衝突の際,失われる力学的エネルギーはどれだけか。 (4) 板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。 (東工大) Level (1) (2),(3)★ (4) ★★ Point & Hint TS (1) (3) とくに断りがなければ, 衝突は瞬間的なものと考える。 その場合、重力の 力積は無視でき, 衝突の直前, 直後に対して運動量保存則を用いてよい。 弾性衝 突では全運動エネルギーが保存されるが, 反発係数 (はね返り係数) e=1 として 扱ったほうが計算しやすい。 (2), (4) ばね振り子のエネルギー保存則には,次の2通りの方法がある。 A: 1/12mu2+1/21kx2=定 (xは振動中心からの距離) 単振動の位置エネルギー B: 1/12mo+mgh+1/21kx定(xは自然長からの距離) 弾性エネルギー 12/23kx2 のもつ意味の違いと、xの測り方の違いを押さえておくこと。多くの場 合, A方式の方が計算しやすいが,(4)では注意が必要。

この問題の解答を作っていただけませんか。院試の勉強に役立てるつもりです。

問題1 粒子の質量 m、ばね定数K の1次元調和振動子を考える。波動関数 y=N.exp( 26 ) yo N=exp(-1211 ) exp(61) - 2017(6) 00: = non! を考える。ここで、yは1次元調和振動子の基底状態、*およびらはフォノンの生成および消滅演 算子 z は複素定数である。 (4) (5) の解答はm、 K を用いずに、講義でも用いた実定数 1 a = V h = = ħ² (mk) = ½ 4 mo z、および、hを用いて表せ。 (1)は規格化されたエネルギー固有関数y=(6) を用いて 8 1 y = N₂Σ n=0 Vn! と表すことができることを示せ。 (2)yが演算子の固有関数であることを示せ。 さらに固有値を求めよ。 (3)が規格化されていることを示せ。 (4)yによる位置演算子の期待値x、運動量演算子のx 成分 px の期待値を求めよ。 (5)位置のゆらぎ4x=√<yl(i-xy)、および運動量のx成分のゆらぎ4p=<yl(p.-P)^v)を を求めよ。 この結果を用いて、不確定性関係が満たされていることを確認せよ。 (6) 初期条件(0)=yの場合の時間に依存したシュレディンガー方程式の時刻 t での解をy(t) と 表す。B(t)=(y(t) (1) とする。 〈4 (1) 6y(t)) をB(t) を用いて表せ。 (7) B(t)の満たす微分方程式を導出し、その一般解を求めよ。 (8)時刻tでの解y(t)による、位置、運動量のx成分の期待値を求めよ。初期状態のzは z=rexp(i0)、 ここでおよび0は実数である、で与えられるとし、期待値を、a、r、 0、 w、 t、および、hを用 いて表せ。

バネの縮みがなぜd-xになるのかが分かりません。どなたか丁寧に教えてくださるとありがたいです！

130 ばね付きの板にのせた物体の運動 図のように鉛直に 立てられた軽いばねに, 厚みの無視できる質量2mの板を固定す る。その板の上に,質量mの小球を静かに置いたところ,ばねは 自然の長さよりdだけ縮んで静止した。この位置を原点とし,鉛 直上向きを正としてx軸をとる。 ここから,さらにad (a>0) だ け板を押し下げ静かにはなしたところ, 板と小球は一体となって 動き始めた。重力加速度の大きさをg とし, 運動は鉛直方向のみ を考える。 0- fort llllllllll m (1) このばねのばね定数を求めよ。 内 -2m (2) 板と小球が一体となって動いているとき, 位置xでの加速度および小球が板から受 ける垂直抗力を求めよ。 (3) ある位置で小球が板から離れて上昇した。 小球が板から離れるためのαの条件,離 れる瞬間の位置(座標),およびそのときの小球の速さを求めよ。 (4) 小球は板から離れた後, ある高さまで上昇しその後落下した。 小球の最高到達点の 位置(座標) を求めよ。 [15 横浜市大]

（3）はなぜアになるのか、また（4）の解き方を教えていただきたいです。

I 物体にはたらく力について調べるために,太郎さんは次の実験1,2を行った。 ただし,質量100g どうかっしゃ まつりょく の物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、糸や動滑車の質量 摩擦力は考えないものとする。 [実験 1] ① 図1のような装置を組み立て、指針をつけ 図 たばねAをつるした。 ON ② 図2のように,質量10gのおもりを1個, 2個, ･･･とばねAにつるしていき, ばねのの びをはかった。 20 ③ばねAをばねBにかえて ①,②を行った。 ④ 結果を図3のグラフに表した。 A 指針 ばねののび スタンド ものさし 図2 ~200000~ 435 6+150145 0.110.45: 0173045 x=4.5 0145N (1) 図1の装置を使ってばねAに質量45gのおもりをつるすと, ば ねののびは何cmになると考えられるか。 図3をもとに書きなさい。 (2)次は,力の大きさとばねののびとの関係についてまとめた ものである。あ いに入る適切な語句を書きなさい。 図3 6.0 ばねののびは, ばねを引く力の大きさにあ する。 ばねA とばねBのばねののびが同じになったとき, ばねに加えた力が大 いのは, ばね い のほうである。 5.0 ね 4.0 の の3.0 [cm]2.0 ばねA B 1.0 0 [実験2] 5N ① 図4のように, 水平な机の上に置いた台ばかりに質量500gの物体Cをの せ,ばねばかりと糸をとりつけた。 ②ばねばかりを真上にゆっくりと引き上げながら, ばねばかりと台ばかりの 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 力の大きさ [N] 図 4 ばねばかり OPELLED 0 値をそれぞれ記録した。 5Nのとき ↓ ばねばかりの値[N] 1.0 2.0 3.0 4.0 3,5 台ばかりの値 [N] 4.0 3.0 2.0 2 1.0 2.0 糸 物体C 台ばかり 机 6 1 電 実 12

(2)の問題、なんで答えがイなんでしょうか。 解説お願いします！

(1) 実験1のIについて, 図4は金属の輪がX, Yにつけたそれぞれ の糸から受ける力を表したものであり、矢印の長さは力の大きさと 比例してかかれている。 次の①②の問いに答えなさい。 ① 複数の力が1つの物体にはたらくとき, それらの力を合わせて 同じはたらきをする1つの力とすることを何というか。書きなさ い。 図 4 又につけた糸から、 金属の輪受ける力 点〇 MYにつけた糸から 受ける力 ②図4の2つの力の合力を表す力の矢印をかきなさい。 このとき, 作図に用いた線は消さな いでおきなさい。 (2) 実験1のIIについて, 実験1のIの ときと比べ, Xの値とYの値がそれぞ れどのようになるかを示した組み合わ せとして最も適当なものを. 右のア~ カの中から1つ選びなさい。 Xの値 Yの値 ア イ ウ エ I のときより大きい Ⅰのときより大きい I のときより小さい Iのときより小さい オ Iのときと等しい カ I のときと等しい Iのときより大きい Iのときより小さい Iのときより大きい Iのときより小さい Iのときより大きい Iのときより小さい (3)次の文は,実験2のIⅡについて述べたものである。 P, Qにあてはまることばの組み わせとして最も適当なものを,右のア~エの中から1つ選びなさい。 ただし,IとIIで糸が切れる直前の糸にはたらく力の大きさは同じであるものとする。 Iで糸の間の角度を大きくしていくとき, 2本の糸か P Q らおもりにはたらく合力の大きさは P また,II で糸が切れるときの2本の糸の間の角度は、Ⅰで糸が切 0 ア 大きくなる 大き

2番と3番の物体の重さと4番についてなぜそのような答えになるのか詳しく教えてください！！

64-第Ⅲ部 問題演習編 (1.物理) 16 物体にはたらく力について調べるために、次の実験(1) (2) (3) (4)を順に行った。 実験(1) 図1のように,まさつのない水平な床の上 にばねを置き、片方の端を壁に固定して もう一 方の端にばねばかりをつないだ。 ばねばかりを引 きばねばかりの示す値とばねの長さの関係を調 べたところ、 図2のような結果が得られた。 実験(2) 実験(1)で使ったばねを、 図3のようにまさ つのない水平な台の上にのせ、滑車と糸を使って 両端にそれぞれ同じ重さのおもりをつけて静止さ せたところ、ばねの長さが15cmになった。 壁 20 15 ね 10 [cm] 5 長 70000000 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 ばねばねばかり 図1 ばねばかりの示す値[N] 図2 実験 (3) ばねばかり2本と糸を使って、図4のように物体を持ち上げた。 図 中のaとbは、物体につないだ糸を延長した線とばねばかりの間の角度を 示している。 aとbの大きさをともに等しいある角度にして、ばねばかり この示す値を調べた。 実験(4) 実験 (3)の後、物体を持ち上げたまま、 常に角度と角度bが同じ値 ★になるようにゆっくりと角度を大きくしていった。 この間, ばねばかりの 示す値を調べた。 このことについて、 次の1 2 3 4 の問いに答えなさい。 実験(1)でばねばかりが0.8N を示すとき, ばねの長さは何cmか。 14cm 実験(2)でおもり1個の重さは何Nか。IN 次の図は, 実験(3) において, 2本のばねばかりを用いて結び目に加えた も 滑車 糸 [7000000 おもり ○ 台 図3 物体につないだ糸を 延長した線 a 糸 糸 糸 ・結び目 物体 図 4 力を矢印で表したものである。 この二つの力の合力を,図に矢印でかきなさい。 また, 物体の重 さは何Nか。 ただし, 図の方眼の1目盛りを0.1Nとする。 糸 糸 0.64 糸 結び目 次の文章は,実験(4) における, 2本のばねばかりの示す 値と2本のばねばかりが加えた力の合力について述べた ものである。 ①,②に当てはまる語句の正しい組み合わ せはどれか。 ① 2 ア 大きくなった イ 大きくなった 大きくなった 変わらなかった りの示す値がしだいに (1)。このとき、2本のばねば イ かりが加えた力の合力の大きさは(②)。 角度と角度が大きくなるにつれて2本のばねばか ウ 小さくなった 小さくなった エ 小さくなった 変わらなかった