画像1枚目が問題で、2枚目がその解説です。解説に書き込んである疑問について教えてください。

60 ばねの連結■ 自然の長さが等しく,ばね定数がそれぞれ (1) ki[N/m〕, k2 [N/m] の軽いつる巻きばね A,Bがある。重力加 速度の大きさを g [m/s²] とする。 (1) A, B の一端をいっしょにして天井に固定し、 他端もいっしょ にして質量 m[kg]のおもりをつるすと, ばねは何 m 伸びる か。 (2) (1)のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数kmは何N/m か。 A llllllll m B Sheeeeeeeeeeeeeeeet A m

仕事はFxcosθなのでどちらも同じと思ったのですが、どうしてこのようになるのですか？

59 静止している質量mの物体を高さんの位置 Aまで静かに持ち上げた。 手の した仕事 WIはいくらか。 また, スピードをつけて持ち上げ, A に達したとき の速さがだった場合の仕事 W2 はどうか。

移動向きと力の向きが違うため、なぜ−mghにならないのですか？

59 静止している質量mの物体を高さんの位置 Aまで静かに持ち上げた。 手の した仕事 W, はいくらか。 また, スピードをつけて持ち上げ, Aに達したとき の速さがぁだった場合の仕事 W2 はどうか。 20 落としたりするとインクモ A

四角で囲ったところどうやって計算してるのか教えてほしいです！ −3乗はどうすればいいんですか？？

9.8×10+1.0×10 =0.98×105+1.0×105 =1.98×10 Pa 2.0×10³ Pa 72 浮力 解答 20N 指針 アルキメデスの原理を利用する｡ 物体と同体積の水の質量m[kg] は, m=(1.0×103) × (2.0×10-3)=2.0kg アルキメデスの原理から、この水の重さ WIN]が,浮 力の大きさ F[N]に等しいので, F=W=mg=2.0×9.8=19.6N 20 N 指針 力の成 解説 Elf

有効数字について質問です 72の(2)について、垂直抗力を求める式は合っているのですが、端数処理がよくわかりません。 どうして解答は20なのでしょうか？

3.力のつりあい 35 70.弾性力と垂直抗力 内壁がなめらかな箱の中につけ,他端におもりをつ ける。箱を水平に固定した状態で,おもりを 10N の力で水平に引いたところ,ばねが 10cm伸びた。 重力加速度の大きさを9.8m/s°とする。 (1) ばねのばね定数を求めよ。 (2) 箱の左側をもってゆっくり傾けると,ばねはしだいに伸び, 30°傾けたとき,伸びが 49cm となって,おもりは箱の内壁にちょうど接した。おもりの質量を求めよ。 (3) 箱を鉛直に立てたとき,おもりが内壁から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 ヒント(3) おもりは重力,弾性力、垂直抗力の3つの力を受けており,それらはつりあっている。 図のように,ばねの一端を 内壁 F000000 -49cm→ 例題8 71.つりあいと作用·反作用 Aと質量10kgの物体Bが,水平面上に重ねて置かれている。 重力加速度の大きさを9.8m/s°とする。 (1) 物体Aが受ける力を矢印で描き,その大きさと何から受 ける力かも示せ。 (2) 物体Bが受ける力を矢印で描き,その大きさと何から受 ける力かも示せ。 (3)(1),(2)の力のうち,作用·反作用の関係にあるものを答えよ。 図のように,質量 5.0kg の物体 A B 例題9 72.糸でつながれた2物体 と質量1.0kgの物体Bを糸でつなぎ,軽くてなめらかに回転す る滑車にかけ, Aの下に板Cを置いて静止させる。重力加速度 の大きさを9.8m/s° とし,はじめBの下におもりはないとする。 (1) Aが受ける糸の張力と,AがCから受ける垂直抗力の大 きさはそれぞれいくらか。 (2) Bの下に質量 1.0kg のおもりをつるしたとき,Aが受け る糸の張力と,AがCから受ける垂直抗力はそれぞれいくらか。 (3) CがAから受ける力が0になるのは,Bの下に何 kg のおもりをつるしたときか。 ヒント糸はその両端につながれた物体に同じ大きさの張力をおよぼす。 図のように,質量 3.0kgの物体A A B 例題9 73.磁石の力と作用·反作用 の上に置かれている。重力加速度の大きさを9.8m/s° とする。 (1) Aが受ける重力と垂直抗力を図示し,それらの大きさを 質量0.50kgの磁石Aが木の机 A 求めよ。 (2) Aの中心に軽い棒を取りつけ, Aの上に,中心に穴のある 質量 0.50kgの磁石BをAと反発するようにのせると,浮い た状態で静止した。このとき,AとBが受ける力を図示し、 それぞれの力の大きさと,何が何から受ける力かも示せ。 例題9 B 第I章

これの問8何ですけど、摩擦を考えるときなぜ張力も考えなければならないのかわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

次に,図4のように,三角台の点Bに大きさと質量が無視できる滑車を取り付けて 伸び縮みしない軽い糸をかけ,その糸の一端に斜面上に置かれた小球Pを取り付けた。 糸の他端には質量 m の小球Qを取り付けて鉛直につるし,小球Pを動かないように支 えた。その後,支えを静かにはなすと,小球Pは斜面に沿って上向きに動き始めたが、 しばらくの間,三角台は静止したままであった。小球 P,Qの運動は重心Gを含む鉛 直面内でのみ行われるものとする。 y B 30° Q(m)○ P(m) 30° A x 6 図4 問7 三角台が静止したままであるとき,小球Pの加速度の大きさ,および糸の張力 の大きさを求めよ。 問8 問7のとき,三角台が水平面から受ける摩擦力の大きさと向きを答えよ。

（３）の解き方がよくわかりません どうやってこの式になったのか、重力だけでなく張力もはたらいてないのか その部分が特にわからないので教えて下さい

I ー 図のように、長さ3.2m の軽くて伸びない糸に質量 2.5kgのおもりをつけ,糸が鉛直線と 60°をなす位置まで おもりを持ち上げてから静かにはなした。 (1)はなした後におもりにはたらく力の名称を答えよ。ま た、おもりをはなしてから最下点を通過するまでに,こ れらの力のした仕事をそれぞれ求めよ。 (2) おもりをはなした直後における,おもりがもっている運動エネルギー,および最 下点を基準の高さとしての重力による位置エネルギーを求めよ。 (3) 最下点でのおもりの速さを求めよ。 (4) 最下点を通過してから,おもりが達する最高点の最下点からの高さを求めよ。 3.2m 60° 2.5 kg

（ケ）の問題では、（容器内の気体がピストンに対してした仕事）＝（ピストンが容器内の気体からされた仕事）として前後の位置エネルギーの変化を調べてW=mgh としてはなぜだめなのでしょう？どこの考え方が違っていますか？

(22 図2のように、 鉛直方向になめらかに動くピストンが上部にとりつけられているシリンダー 状の断熱容器があり,大気中で水平面上に置かれている。容器の内側には電気抵抗値がrの電 熱線がとりつけられている。ピストンの質量は mであり, その断面積はSである。容器, ピ ストン、電熱線の熱容量は無視できるとする。 その容器の中にnモルの単原子分子の理想気 体が閉じ込められている。気体定数を R, 大気圧を P.. 重力加速度の大きさをgとする。 はじめに、ピストンは静止しており, 容器内の気体の温度は T。 であった。このときの容器 内の気体の体積はV= である。 つぎに,電熱線に一定の電圧Eをかけて、電流を時間tの間流したところ, ピストンはゆっ くり上に移動した。このとき, 電熱線から容器内の気体に供給された熱量はQ= (キ) であり、容器内の気体の温度Tは, 定圧モル比熱C。とn, Q, Toを用いて, T= となる。ここで定圧モル比熱C, は, Rを用いて C, = である。このとき, 容器 内の気体がピストンに対してした仕事Wは, ピストンが上に移動した距離をhとすると, である。ここで、hはQ, Pe. 第, g, Sを用いて Pe. 親,9, S. ねを用いてW= 分) となる。 際 ピストン 、電熱線 W E 断熱容器 図2

右の答えは 9.8×10³ではなく、9.8×10⁴ですよね？

問37 クレーンが, 質量500 kg の物体を一定の速さで10秒間かけて 20m持ち上げるときの, 仕事 W[J] と仕事率P[W] を求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s? とする。 7レーンが W-mg W-Fz W= 4900X76 - 500x 98 =4900 500 大 9.8 4000 f600 4900,6 *49×10 - Ppo○o 3 9.8x16 P- FV P= 4900K 2.0 9800 9010

どう計算したら(8.0×10のマイナス２乗)×9.8の答えは0.784になるんですか？

(2) 金属球が受ける重力は, W=mg から, W=(8.0×10-2) ×9.8=0.784N 浮力は鉛直上向きにはたらき,糸の張力の大