学年

質問の種類

物理 高校生

物理重要問題集より単振動です 写真の4).5)青線部分の2はどこからでてきたのですか? 教えて欲しいです

A 必解 52. <2本のばねによる単振動〉 図のように,なめらかな水平面上に質量mの物体Pが同 じばね定数んをもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。 水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置をx座標の原点とする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりaだ けずらしてからはなす。 このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。 時刻 t=0 において、物体Pはちょうど x座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。 ばねの質量はないものとして、次の問いに答えよ。 (1) 時刻t における物体Pの位置xおよび速度を等速円運動の角速度を用いて表せ。 (2) 時刻t において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, ω と x を用いて表せ。また,2 つのばねAとBから受ける力Fを, kとxを用いて表せ。 B 1000 P P800000 120 (3) 物体Pが x = α に達してから, 初めて原点を通過するまでの時間 to と, 初めて x 12/24を通過するまでの時間を,kとmを用いて表せ。 (4) 物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置, およびばねの弾性力による物体 FELS ULL Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,ωやTを用いないこと。 pl (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置xの関係を求め, vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a,kおよびm を用いて表せ。 また,物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 [香川大 改〕

未解決 回答数: 1
物理 高校生

物理基礎 単振動 なぜこれは加速度がマイナスになるのでしょうか?

Step 2 解答編 p.74~79 月 139 単振動次の ]を埋めよ。 単振動は,一般に ① 運動する物体の正射影とし て表される。円の半径をA, 角速度をw, 時刻 0 のときの物体の位置をPとすると, 時刻におけるス クリーン上のx座標はx=② と表される。 時刻 t におけるスクリーン上の単振動の速度を 加速度を a αとすると,v=1 (3) a= ④ と表される。 α を x を用いて表すと, α= ⑤ であ る。また、 v=⑥ が正に最大になるとき, ⑦ となる。 単振動において とよぶ。 質量mの物体にF = - Kx (K は正の定数)と表される wを⑨ A ような いて,T= 11 と表される。 a= 光 スクリーン (1) この単振動の周期はいくらか。 (2) この単振動の振動数はいくらか。 Twt -A JP 0リ 物体は単振動する。 このときの周期T は, m, K を用 力がはたらくとき, センサー 41 43, 44 140 単振動 原点 (x=0) を中心にæ軸上を単振動をしている物体がある。この物体は, 時刻 t=0[3] のとき,原点をx軸の正の向きに最大の速さ 0.30m/sで通過した。また, x=0.10[m]の位置における加速度の大きさは0.40m/s² であった。 (1) この単振動の角振動数はいくらか。 (2) この単振動の振幅はいくらか。 (3) この単振動の変位xの式と速度の式を求めよ。 センサー 44 物理 基礎 物理 141 単振動の周期 質量 0.50kgの物体が単振動をしている。 この物体には、振動の 中心から0.10mの位置で,振動の中心に向かう向きに80Nの力がはたらいていた。 = 3.14 とする。 センサー 41,42 10 142 水平ばね振り子 ばね定数が50N/m の軽いばねの一端に,質量 2.0kgのおもり をつけた水平ばね振り子がある。 ばねの他端をなめらかな水平面上の一点に固定し、お もりを水平面上でつり合いの位置から 0.30m だけ引いてから、静かにはなすと, おも りは単振動した。 π = 3.14 とする。 (1) この単振動の振幅はいくらか。 (2) この単振動の周期はいくらか。 (3) この単振動の振動数はいくらか。 (4) おもりの速さの最大値はいくらか。 (5) おもりの加速度の最大値はいくらか。 センサー 42,43, 44

回答募集中 回答数: 0
数学 高校生

解答(2)について 各行のやってることは理解できるんですが、毎回毎回なにを目的にその変形をしようとしているのか分からないので恐らく自力でまた解くことが出来ないと思うんですが、 もし初見で解く場合どのような取っ掛りを考えるべきか解答(2) 上から4行分ほど説明して頂けると助か... 続きを読む

466 20万+20万×0.05 重要 例題 55 ベクトルの大きさの大小関係 IRAM A nx 空間の2つのベクトルα = OA0 と OB0 が垂直であるとする。 D=OPに対して, 4=0Q=a+ par a.a (1) (一)=0. (-0.6=0 (2) lal≤pl 指針 (2) 解答 (1) (2) よって pa p.b a'a 6.6 - ≧0を示す。 (1) の結果を利用。 p.a →→=S, aa であるから である。 (20(1+0.05)+20)×0.05 方・方 6.6 a.b=0 (pa)·a=p⋅a-q·a=p•a—(p⋅a+0)=0 (b-q) b=p.b-q•b=þ•b−(0+p• b) = 0 (1) から よって このとき ID - ≧0であるから -=t とおくと |≧0, ≧0であるから p.a 6.6 (pa)•q=sp-a)·a+t(p-a) b=0 bg-lg = 0 すなわち pag= aa をそのまま使うのは面倒であるから,s,t(実数) などとおいて, tのとき,次のことを示せ。 q=sa+to |p2p.g+lg=|-|| Tarsor |ā|≤| B| b-b 20 (11/10.03) aug POL [ 類 名古屋市大] 00000 Player <a_b⇒à·b=0 = p.a ==a•a+ aa =p.a+0 <検討 (1) から g のとき QPLOA, QPLOB よって,線分PQは3 点 0, A, B を通る平面αに垂直であり,点 Qは平面上にあるから, 点Qは点Pから平面に下ろした垂線 の足となる。 ゆえに, OP, OQ は右の図のような位置関係になり、(2)の |OP|≧|OQが成り立つことが図形的にわかるだろう。 なお,本間はそれぞれの方への正射影ベクトル (p.426 参照 基本53 20 α 0 (1) から (j-ga=0, (-a).6=0 03 b.b 等号は |- = 0 すなわ b⋅a ・2P1-P50gのとき成立。 FF12 b A 練習 a,bを零ベクトルでない空間ベクトル, s, tを負でない実数とし,c=a+to 55 とおく。 このとき,次のことを示せ。 X) s(c.a)+t(c.b) ≥0 č•à²01£c.6²0 (3) かつに≧ならば s+1 ③35 ③ 360 P ④37 図 こ Eるは ③ 38 空 la ③ 39空 HINT

回答募集中 回答数: 0
物理 高校生

速度と加速度の公式がなぜこうなるのか教えて欲しいです!!

U 19₁ 第 章 単振動 単振動 日 等速円運動と単振動 等速円運動の正射影が単振動。 (等速円運動を横から見れば単振動) 角速度 期 振幅A → 角振動数 rad/s 期 → 振動数 単振動 (1) 変位速度・加速度 Aw Aw² mAwi ( 2 ) 単振動の関係式 at at O' P Q m 0 (2) 単振動の運動方程式 K a=-x m S 単振動の周期 T= Hz 速度の最大値 最大 AW 加速度の最大値 最大Aw" (a=-ω'x) ・周期 T, 振動数f, 角振動数の関係: 変位 x = Asinwt 2 T=² f=—, w=²7=2xf W 2π 速度 v=Awcos wt (正弦曲線) 変位xと時間の関係:xAsinot F=-Kx (K:正の定数) 合力が復元力Kx 単振動 ma=-Kx 加速度 a=-Aw'sinwt =-w²x 0 C 単振動に必要な力 (1) 復元力常に振動の中心を向き (変位と逆向き), 変位の大きさに比例する力。 a=- =-ω'x と比較してω= Fat [注] 初期位相 (時刻 t=0のときの位相)が中のときは x=Asin(wt+$) (wt+Φを位相という) m == 2√√ K ① P x4 1 20 80 0 K m 1x AF-- 20 -A 0 -A VI AW 0 - Aw -Aw² a Aw² O a ・・・ -A Aw² V... 0 (K=mw²) 3 T 2 4 2 A 0 ±Aw 復元力 -Kx T a=-w²x A -Aw² 0 A (4) 単振動の ① 振動の中心 2 the PA (the ④ 合力 F = K = □より [注] 途中の 速さを 2 単振動の a ばね振り (1) 水平ばね振 振動の中心 A F (2) 鉛直 振動の中心 a F 周期 参考斜 D 単振動 単振動 E © 単振 (1) 単振 40

解決済み 回答数: 1