理科の運動の問題です！ (１)の問題で解説読んでもよく分からなかったのでどなたか教えてください🙇‍♀️

H 4 (1) 右図 (2) ウ 動いた距離〔C〕 505 15 10 b 0 5 10 15 20 25 小球の最初の高さ[cm] $ 糸a 点B 片が得る運動エネルギーも大きい。 4 (1) 図1の点Bでは,糸aと糸bの合力がおもりにはたら SPACC 位置エネルギーと く重力とつり合って静止している。 質量 200gのおもりに この はたらく重力は2N なので,点Bから上向きに 2 N (4目 盛り)の矢印をかけばよい。 (2),(3) 力学的エネルギーが保存されるので,静止する(運 動エネルギーが0になる) 点では, 点Bでもっている位置 エネルギーと同じ位置エネルギーをもつことになる。 <採点基準 (3) ○点Bでもっている位置エネルギーが、 保存される から。 斜面にそって引

高校物理 力学 画像の19の(3)について、 箱の加速度をaとし、箱に乗ってる立場から見た小球の加速度をαとおいて、運動方程式より、 mα=ma+mg と立式してしてみたのですがうまくいきませんでした。このように、慣性力を用いて運動方程式を立てることは出来ないので... 続きを読む

A 19. く上昇する箱の中の小球の運動〉 図のように,箱をひもでつり下げ水平に静止させ、その上面に糸で小球を 取りつけた。 箱と小球の質量はそれぞれ3mmであり, 小球の箱の底から の高さはんである。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 た だし, ひもと糸は同じ鉛直線上にあり, 軽くて伸びないものとする。 (1) 箱をつり下げるひもの張力の大きさはいくらか。 次に,ひもを引く力を大きくして、ひもの張力の大きさを一定値Fにする と, 箱は鉛直方向に等加速度で上昇した。 (2) 箱の加速度の大きさはいくらか。 同じ大きさの力でひもを引きながら, 糸を切ったところ, 小球は箱の底に落下した。 (3) 糸を切ってから, 小球が箱の底に落下するまでの時間はいくらか。 (4) 小球が箱の底に落下する直前の箱に対する小球の相対速度の大きさはいくらか。 標準問題 12431 [18 愛知工大〕 h 必解 20. 〈気球と気球につるされた小球の運動〉 質量Mの気球に質量の無視できる軽いひもが取りつけられていて、ひも の他端に質量mの小球がつるされている。 気球には鉛直上向きに一定の力 (浮力) がはたらく。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 た だし、空気の抵抗および小球にはたらく浮力はないものとする。 図のように,ひもがたるまず鉛直に保たれたまま, 気球と小球が初速度 0 で地上から鉛直上向きに上昇し始めた。 時間がTだけ通過したとき､小球の地上からの高 さはんであった。 (1) 気球の加速度の大きさαをん, T を用いて表せ。 (2) 気球が上昇し始めてから, 時間Tだけ経過したときの気球の速さ を a, T を用いて表 せ。 (3) ひもが小球を引く力の大きさをm, g, a を用いて表せ。 (4) 気球にはたらく浮力の大きさをM, m, g, a を用いて表せ。 小球の地上からの高さがんになった瞬間にひもが切れた。 M 気球 ひも m 小球 ごは 000 (5) ひもが切れてから, 小球が地上に到達するまでの時間を vo, hg を用いて表せ。 (6) ひもが切れてから時間がtだけ経過したとき, 気球から見た小球の速度を浮力の大きさ をFとして, M, F, tを用いて表せ。 ただし, 小球は地上に到達していないとし、鉛直上 [22 佐賀大〕 向きを速度の正の向きとする。

（2）で、なぜQ＝ΔU−Wならないのか、どうして間違えたのか教えてください！ 答えは6.8×10^2Jです。

おもり 3 熱力学第一法則 熱効率 (p.134 ~ 141) ● なめらかに動くピストンがついた容 器に, 気体を閉じこめた。 (1) ピストンにおもりをのせた状態 で気体を加熱したところ, 気体 百四 は膨張し, おもりは上昇した。 この過程で気体が吸収した熱量 気体 を7.2×102J, 気体が外部にした仕事を2.4×102J とする。 このときの気体の 内部エネルギーの変化 4U 〔J〕 を求めよ。 (2) 次に,おもりをピストンから下ろして容器を放置したところ, 気体は熱を放出 しながら収縮し,やがて初めと同じ状態(同じ圧力・体積・温度)にもどったと する。この過程で気体が外部からされた仕事を2.0 × 102J とするとき, 気体が 放出した熱量 Qout [J] を求めよ。 (3)(1),(2)の過程のくり返しを熱機関とみなしたときの熱効 ANTHANE ピストン 15 20 25

解説では、遠心力で考えていますが向心力で考えた時の途中式を教えてください。

発展例題16 斜面上の物体と慣性力 図のように,摩擦のない溝がある, 水平面となす角が0の斜面 回転軸 をもつ台を点Qを通る鉛直な軸のまわりに一定の角速度で回転 ) させる。質量mの物体が、回転軸から距離rの点Pに置かれてい るとき, 物体がすべり落ちないための最小の角速度を求めよ。 た支 だし,重力加速度の大きさをgとする。 指針 台とともに回転する座標系 (観測者 の立場) を基準に考える。 物体には,重力, 垂直抗 力, 遠心力がはたらき, 垂直抗力 最小の角速度では,そ れらの力はつりあって いる。 mg sin 10 mrw² coso 遠心力 mrw² -mg mg sin0 — mrw² cos0=0 JERN @= 解説 求める角速度をωとする。 台ととも に回転する観測者には,物体に図のような力がは たらくように見える。 斜面に平行な方向の力のつ L (D) TE 111 りあいから, g 8. 円運動 103 20 発展問題 215, 216 -tan0 P 第Ⅱ章 力学Ⅱ

問2で赤線の引いてあるωの出し方を教えてほしいです

35 単振動 ② で肉 ばね定数kの軽いばねの一端に質量mの小物体を取り付け あらい水平面上に置き, ばねの他端を壁に取り付けた。 図のように軸をとり, ばねが自然の長さのときの小物 体の位置を原点とする。 ただし,重力加速度の大きさをg, 小物体と水平面の間の静 止摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ'とする。 また, 小物体は軸方向にのみ運動するもの とする。 <2018年 本試〉 ① 問1 小物体を位置xで静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような, 位 置xの最大値 CM を表す式として正しいものを、次の ① ~ ⑦ のうちから一つ選べ。 ICM= 20 μmg_ 2k μ'mg 2k ② 6 cat, μmg k [⑤ 18% 問2 次の文章中の空欄 μ'mg k 0 ・ 2μmg k 2μ'mg k ア ①~⑧のうちから一つ選べ。 A 問1のCM より右側で小物体を静かに はなすと, 小物体は動き始め、次に速度 が0となったのは時間が経過したと きであった。 この間に, 小物体にはたら 力の水平成分F は, 小物体の位置を とするとF=-k(x-ア と表さ れる。この力は, 小物体に位置 ア を中心とする単振動を生じさせる力と同 じである。 このことから, 時間は イとわかる。 m SA CH イ ] に入れる式の組合せとして正しいものを、次の DES 40 4 ⑤ ⑦ ア u'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg μ'mg k μ'mg k μ'mg k m √k m 2k k π√ m TA k 2π√ m m π T√k 2m k π T√ m k 27 √ ™ m 第1 章 力学

Ⅱ（3）（ウ）ですが、仕事率U=Pe/tではダメなのですか？

実戦 基礎問 86 磁場中を運動する導体棒 ⅡI される。 図のように、水平と角度0の傾角をもつ導体の 平行レールが間隔で固定されており,上端には 起電力Eの電池Eと可変抵抗器がつないである。 長さ 質量mの細い導体棒ab をレールに直角 にのせ, レールに沿って滑って移動できるように なっている。また,磁束密度Bの一様な磁場が鉛直上向きに加えられており、 重力加速度の大きさはg とする。 導体の電気抵抗や導体棒ab とレールとの 間の摩擦力は無視できるものとして、次の問いに答えよ。 fini I. 可変抵抗器の抵抗がある値のとき,導体棒 ab はレール上で静止した。 ab を流れている電流の大きさはいくらか。 II. 可変抵抗器の抵抗をある値にすると導体棒 ab はレールに沿って上昇し, しばらくすると一定の速さになった。 この等速運動について考える。 (1) 導体棒 ab に発生する誘導起電力はどの向きにいくらか。 (2) このときの可変抵抗器の抵抗値 R を求めよ。 (3) 次の物理量を求めよ。 また,これらの間に成り立つ関係式をかけ。 (ア) 電池が供給する電力 PE (イ) 抵抗で発生する単位時間あたりのジュール熱P (ウ)導体棒 ab を上昇させるための仕事率 U 力学的エネルギーの変化、 外力の仕事 → - 電 a 電池の仕事 抵抗で消費される エネルギー 物理 BP ●電磁誘導とエネルギー保存の法則 金属棒の運動による電磁 誘導では,力学的なエネルギーと電気的エネルギーが相互に変 コンデンサーコイルに 蓄えられるエネルギー E (高知大) 青眼点 力学的なエネルギー金属棒やおもりの運動、外力でチェック。 電気的エネルギー閉回路に含まれる素子(電池など

なぜP0SがPSより大きいわかるのか教えて欲しいです

101 滑らかに動く質量Mのピストンがついた容器 の中に気体が入っている。 容器の断面積を S, 大気 圧をPo とする。 気体ははじめ圧力Pで長さLの 部分を占めている。 以下, 気体の温度は一定とする。 (1) ピストンをxだけ押し込んだときの気体の圧力 を求めよ。 - (2) ピストンを少し押し込んで放すと, ピストンは ― ** 振動を始める。 その周期を求めよ。 |x|<Lなの で1に比べて|x|/Lは無視してよい。 M Po x S 熱力学との 融合問題だ

重要問題集をやっていてふと気になったので質問します。運動量保存則において速度はもともとベクトルですからですから±も含んでいると認識しています。しかし、写真の問題の解答では元の運動量保存則の文字の前に➖がついていますが、これはどうしてですか？

36. 〈水平面上での2物体の衝突〉 なめらかな水平面上に、同質量 m[kg] の2個の小物体AとB がある。 図に示すように、静止しているBにAを左側から速さ V[m/s] で衝突させたところ, 衝突後のAの速度ベクトルは,大 きさは VA [m/s]で,衝突前のAの速度ベクトルとなす角は [rad] であり,Bの速度ベクトルは, 大きさは Ve〔m/s] で, 衝突前のAの速度ベクトルと なす角はβ〔rad] であった。 B A V AVA & B B VB (1)まず,衝突前のAの運動方向と平行な, 運動量の成分について考えよう。衝突前と衝突後 で, 小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 (2)次に,衝突前のAの運動方向と垂直な, 運動量の成分について考えよう。衝突前と衝突後 で,小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 (3) VA と VB をそれぞれ, V, α, β を用いて表せ。 2 (4) 特に, α+B=7 であった場合, 4E 〔J〕 を求めよ。 ただし, 衝突前の小物体AとBの力 学的エネルギーの和を E 〔J〕, 衝突後の小物体AとBの力学的エネルギーの和をE' [J] と したとき 4E=E'-E である。 [15 名古屋工大]

分かりません

127 力学的エネルギーの保存■ 軽くて伸びない糸の一端を 天井に固定し、なめらかに回転する軽い動滑車Pと定滑車Qに糸 を通した。動滑車Pに質量Mの小物体Aを取りつけ,糸の他端 に質量m(2m<M) の小物体Bを取りつけた。 重力加速度の大き さをgとする。 図のように,物体Aが台に置かれた状態から物体Bを鉛直下向 きの力でゆっくりと引き下げ, 物体Aの台からの高さがんになっ たところで物体Bを静止させた。 h *PA 糸 GI A 台 B カ (1) 物体Bを引き下げた距離を求めよ。 (2) 物体Aの位置エネルギーの変化を求めよ。 (3) 物体Bを引き下げる力がした仕事を, M, m, h, g を用いて表せ。 [19 神奈川大 改]

なんで位置エネルギーを使う時と使わない時があるのですか？

2 では、万有引力による位置エネルギーGmM, Y 〈問9-3 質量mの人工衛星が右ページの図のように、質量Mの惑星を焦点の1つとするだ 円軌道を描きながら運動している。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (1) A点とB点における人工衛星の速さをそれぞれG, M, R. rを用いて表せ。 A点で人工衛星を加速させ、速さがになった。 (2) 加速させる速さによっては, 衛星は軌道から外れ, 無限の彼方へと飛んでい くことがある。 衛星が無限遠に飛んでいくためのμに関する条件を求めよ。 まず, A点における速さと, B点における速さをそれぞれv,Vとします。 ここでまず思い出してほしいのは「面積速度一定の法則」 です。 9-1 でやったように, 長軸上に物体があるときを考えると, 面積速度が一定です から 解きかた (1) 1/2rv=1/12 RV① 2" 解きかた B点での面積速度 を用いる問題を解いてみましょう A点での面積速度 もう1つ、万有引力の問題では 「力学的エネルギー保存則」が重要です。 衛星は運動エネルギーと万有引力による位置エネルギーを持っています。 ます。 衛星には万有引力しかはたらきませんから,これらのエネルギーの総和は保存し よって、力学的エネルギーの保存を考えて mM 2 m² + ( - 6 m ) = /2 m² ² + ( - GR A点での位置エネルギー A点での運動エネルギー R v=√2GM r(R+r) R(R+r) ....... ② B点での位置エネルギー B点での運動エネルギー そして ① ② 式を連立して解くと (右ページで式変形は解説) V=√2GM 問 9-3 補足 1 A (1) 面積速度一定の法則(ケプ ラーの第2法則) より 2 1 ミ RV...... ① 2 質量 m B点での面積速度 ①②より ① より V= 質量 M A点での面積速度 力学的エネルギー保存則より A点での運動エネルギー Y R -G mM 1 / m²³² + ( - 6 mM ) = 1/2 m² ² + ( - 6 m). -G 2 Y R A点での位置エネルギー v= 2GM v...... ③ ③ ④ より ぴー ③ よりv=2GM R2 R2-2 R2 ②より-V=2CM(121-1212)=26 R R R r(R+r) i=2GM- i=2GM r R(R+r) B点での運動エネルギー R-r rR R-r rR v=2GM 万有引力による位置エネルギー " B wwwwwww B点での位置エネルギー V= 2GM- R r(R+r) R-r rR ****** わ~! 大変な 計算だぁ~」 T R(R+r) ちゃんと 自分で 解いてみる のだぞ 237 CO 9