(2)ではなぜ速さが14だとわかるのですか？(解説もよく分かりません)

物理」 基本問題142,143, 14 基本例題17) 斜方投射と力学的エネルギー 水平な地面から仰角 60°, 初速度 28m/sで小球を投げ出 した。重力加速度の大きさを9.8m/s° として, 次の各間 に答えよ。 B A 28m/s h (1) 高さが17.5mの点Aを通過するときの, 小球の速さ ひはいくらか。 (2) 最高点Bの高さんはいくらか。 17.5m 60° 面を重力による位置エネルギーの基準とすると 力学的エネルギー保存の法則から, 小球は重力のみから仕事をされ,そ 指針 の力学的エネルギーは保存される。 (1) 投げ上げた直後の点と点Aとで, 力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てる。 (2) 最高点Bにおける速度 は,鉛直方向の成分が0で あり,水平方向の成分のみ 1 1 -xm×28?= 2 -mu?+m×9.8×17.5 2 ミ 0=441 (2) 最高点における小球の速さは14m/s なので 力学的エネルギー保存の法則から, 0=21m/s 28m/s になる。 ×m×14°+m×9.8×h 2 28cos60°=14m/s 投げ出した直後の点と点B とで、力学的エネルギー保 存の法則の式を立てる。 解説 2 60° h=30m 14m/s (Point 重力による位置エネルギーの基準 計算が簡単になる位置にとるとよい。 (1) 小球の質量をm[kg]とし, 地 基本例題18 弾性力による運動 0.8 基本問題141

力学的エネルギーの保存で、重力と弾性力が同時に仕事をするときの例を教えてください。

(2)が分かりません。 どういう式の立て方をしたのか、よく分かりません。 教えて下さいm(_ _)m

(5) 力のつり合いの位置では, 速さは最大になってお 別解 力学的エネルギー保存の法則で求めることもできる リ= Aw で表される。したがって, ひ=0.050×14=10. おもりにはたらく力の合力F[N]はいくらか。ただし, 鈴直下向きを正と。 単振動 »137 例題 34 ばね振り子 軽いばねの一端を固定し, 他端に質量0.10kgのおも りをつるすと,自然の長さから0.050mだけ伸びてつ り合った。このばねを自然の長さにしておもりを支え, 静かに手をはなした。重力加速度の大きさを9.8m/s', πを 3.14とする。 (1) このばねのばね定数&{N/m]はいくらか。 (2) つり合いの位置からょ[mjだけばねが伸びたとき, 0,050m また,このような力がはたらくときの運動の名称を答えよ。 (3) おもりの振動の周期T[s) と振幅A [m]はいくらか。 (4)ばねが自然の長さから0.020mだけ伸びたとき, おもりの加速度の a[m/s]はいくらか。 (5) ばねが自然の長さから0.050mだけ伸びたとき,おもりの速さ [m/s]はい 解答 (1) おもりにはたらく重力 と弾性力のつり合いより, 0.10×9.8-k×0.050=0 したがって、 k=19.6= 20[N/m] (2) F=0.10×9.8-19.6× (0.050 +x) = -19.6.c[N] 変位の大きさに比例し,変位と 逆向きにはたらく力を復元力と いう。復元力がはたらくとき, 物体は単振動をする。 Oセンサー41 弾性力 kX0 つり合いの位置をェ=0 に とり,任意の変位rにお いて物体にはたらく合力が F=-Kr の形で表される 復元力なら,その物体は単 振動する。 0.050m つり合に 重動 01 弾性力 k(0.050-1 のセンサー 42 ばね振り子の周期 T=2¢\k 0.050m m (3) ア=D2xR 水平方向,鉛直方向, 斜面 方向のいずれの振動でも同 じ式で表すことができる。 つり合 0.10 _3.14 V 19.6 =2×3.14×, 7 重力 (UN =0.448… 0.45[s] センサー 43 振幅は単振動の中心と端の間の距離で表されるので 単振動の加速度aは, 中 心(つり合いの位置)でa=0 両端で大きさが最大となり, A= 0.050[m] (4) このとき,エ= -0.030[m]である。 4=土A また, ω=等=14(rad/s) したがって, a=|-e'alより, α=|-14x(-0.030)| =D5.88= 5.9[m/s) のセンサー 44 単振動の速度oは, 中心 (つり合いの位置)で大きさ が最大となり,u#土Aの 両端でp=0 eelllel O ellllele -

手が加えてる力　を求める式がf+mg-kx=0になってるんですけど、なぜ1/2kx^2の力が含まれないのか教えてください🙇‍♂️

つる巻きばねの一端を, 天井に固定してつり下げた ときのばねの長さは0.200mであった。他端に質量 0.050kgのおもりを付けると, ばねの長さは0.220m となった。このおもりを鉛直下方にさらに 0.030m 手で引き下げた。 0.200m 0.020m 0.050kg このときの手が加えている力は何Nか。 また,ばねの蓄えている弾性エネルギーは何Jか。重力加速度の大きさを9.8m/s°と する。 0.030m 00000000000 0000000000 0000000000

解説お願いします🙇‍♀️

基本例題18)弾性力による運動 基本問題141, 148 なめらかな水平面 AB と曲面 BC が続いてい る。Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他 端に質量0.010kgの小球を置き,0.020m縮めて C 0.40m CO 00 (A はなす。重力加速度の大きさを9.8m/s°とする。 B (1) 小球は,ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。その後,小球は,水平面 AB から何mの高さまで上がるか。 (2) 水平面 ABからCまでの高さは 0.40mである。ばねを 0.10m縮めてはなすと小 球はCから飛び出した。このときの小球の速さはいくらか。

線部分はどこから出てきたのでしょうか？

発展例題12 ばねと力学的工ネルギー保存の法則 発展問題 162 ばね定数kの軽いばねに質量の無視できる皿をのせ, 図(a)のように鉛直に立てる。図 (b)のように,質量mの 物体を手でもって皿の上にのせ,急にはなすと物体は振 動を始めた。重力加速度の大きさをgとして,次の各問 に答えよ。 (1) 物体が最下点にきたとき,物体ははじめの高さか ら距離 x。下がっていた(図(c))。Xoはいくらか。 (2) 物体の速さが最大となるのは,はじめの高さからいくら下がったところか。 X。 「指針 され,その力学的エネルギーは保存される。 (1) 最下点での物体の速さは0である。 2) 物体の速さが最大となるとき,運動エネル ギーも最大となる。そのときの位置を求める。 解説 準にとる。図(b)の位置と図(c)の位置とで, カ 学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 物体は重力と弾性力だけから仕事を 2mg Xo=0 は解答に適さないので, xo= k (2) 距離x下がった位置での物体の速さをvと する。図(b)の位置とこの位置とで,力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てる。 (1) はじめの皿の位置を高さの基 1 1 0=-mgx+→mu?+-kx? 2 1 -mv?: 2 1 klx 2 mg \2 k m'g? 2k 1 0=-mgxo+ 2 ひが最大値をとるときのxは, この式が最大値 1 0= 2 )=(今kx-mg)xo X=0, k 2mg 大 をとるときの値であり, x=mg k な 000 000000 000000-

Δlーxの所がわからないです 図が間違えているのでしょうか？ 僕の図だとxだけになるきがしまs

水平な台Bを取りつけ, その上に質量mの物体Aをのせた装置がある。 (1) 装置全体がつりあいの状態にあるとき,自然長からのばねの縮み 物体Aと台Bを,つりあいの位置を中心に鉛直方向に単振動をさせる。 Aのつりあいの位置からの変位をxとして,加速度aをxの関数として表せ。 このとき,物体Aが台Bからはなれることがないとすると,AとBは同 振動する台上の物体の運動 発展例題11 発展問題 80,81 A m M k A1はいくらか。 ムBとともに単振動をしている,物体Aの加速度aはいくらか。鉛直上向きを正。 の台Bが物体Aを押す力/を,Aのつりあいの位立置からの変位xの関数として寿せ。 台Bが最高点に達したとき,台Bが物体Aを押す力子がちょうど0になったとする。 このときの単振動の振幅 roを,M, m, k, gを用いて表せ。 (5)台Bをつりあいの位置からく2 roだけ押し下けげ,静かにはなすと,物体Aは、つり あいの位置からの変位がx, のところで台Bからはなれた。変位x, およびそのとき の物体Aの速さを, M, m, k, g を用いてそれぞれ表せ。 (京都産業大 改) (1) 装置全体について,力のつり (3) Aが受ける力は,図の ように示される。Aの運動 方程式を立てると, 指針 あいの式を立てる。 (2) A, Bが一体となって運動しているので, A とBを一体とみなして運動方程式を立てる。 (3)(4) Aにはたらく力を考え,Aについての運 動方程式から,カげを求める。(4)では,(3)の 結果を利用する。 AがBからはなれるのは,f=0のときであ る。また,単振動におけるエネルギー保存の法 則では,運動エネルギーと復元力による位置エ ネルギーの和は一定である。復元力による位置 エネルギーは,つりあいの位置からの変位xを 用いて, kx?/2 と表される。 Af A B ma=f-mg mg f=m(g+a) T8 ーm(g-m) M+m (4) このとき, Aは振動の端に達しており,(3) の式でx=roのとき,f=0になったと考えら れる。 0-m(a-m) k M+m Yo= M+m k (5) AがBからはなれるのは,f=0になるとき である。(4)の結果から,変位x,は, M+m 解説 (1) 装置全体 ARAI A の力のつりあいから, kAl-(M+m)g==0 X;=ro=- k B mg Mgと はなれたときのA, Bの速さをかとする。 Bを V2 r。だけ押し下げてはなした直後と, AとB がはなれるときとでは, AとBの単振動のエネ ルギーの和は保存される。 単振動におけるエネ ルギー保存の法則を用いると, M+m A=- k (2) AとBを一体とみなす A k(AI-x) と,変位xのときに受ける 力は,図のように示される。 一体とした運動方程式を立 B mg Mg: 4(/Zド=ラ+(M+m)p" てると, (M+m)a=k(41-x)- (M+m)g x,とんに値を代入して, ひを求めると, k kAl-(M+m)g=0を用いて, a=ー M+m g k リ= M+m

この問題なのですが答えを見ると基準を最下点としてk(h-l)^2/2=mghとなっていますが基準を自然超の長さにしないとk(h-l)^2/2とはできなくないですか？？なぜ最下点を基準としているのにカッコの中が0ではなくh-lとなるのでしょうか。基準からののびでは無いのでしょ... 続きを読む

物理基礎 第3問 次の文章(A.B)を読み,下の問い(問1~4)に答えよ。(配点 15) A 図1のように,自然の長さとのゴムひもの一端を天井の点Aに固定し,他端 に質量mの小球をつけた。 この小球を点Aまで持ち上げ,その点から静かに放 すと自由落下を始めた。ゴムひもの弾性力は, ゴムひもが自然の長さしから伸び た場合にのみはたらくものとする。 この弾性力の大きさは自然の長さからの伸 びに比例するものとし, その比例定数をkとする。 ただし, 空気の抵抗やゴムひ もの質量は無視できるものとし, 重力加速度の大きさをgとする。 天井 A 自然の長さ! h m 最下点 図 1 (h-2) t3 く

65 問題1枚目下、解答1枚目上にあります。 解説のような計算方法が思いつかなく､lの二次方程式の解の公式から答えを出そうとしました。(2枚目) 2枚目は途中まで合っていますか？ また合っている場合この先の計算がわかりません。 どなたか教えて下さると幸いです。

に klh +kh?の増加になっている。 解)単振動の位置エネルギー(p 79) を用いると, つり合い位置(振動中心) いらんだけずらしたときの位置エネ レギーの増加は一kh° と即答できる。 はじめの弾性エネルギー→ka'が 弾性エネルギー々と摩擦熱に変わっ ているので 65 ka=P+umg(a+) (a°-1)=umg(a+) はじめの運動エネルギーのすべてが 三熱になったので a°-1?を(a+1)(a-1)と して両辺を a+1で割ると m=umgL 々(aー)=umg 2 2umg Lミ 2ug 1=a- k ろん, 運動方程式で解くこともでき 39参照)が,エネルギー保存の方が 似た項は集める ーこれがテクニック。 2次方程式の解の公式でも解けるが, 計算はかなり手間取る。 てまど い。 Isin0の高さ り,位置エネ ーが運動エネ (参考)p85 High の方法 この運動は自然長から umg/kだけ 左の位置を中心とする単振動となる。 19 次図のように,振幅はaーμmg/k ーと摩擦熱に a+l=2×(aーmg) k ったから g1sin0= mu+1μmg cos 0 · 1 2umg k . リ=/2gl(sin0-μ cos0) い十 - 65* 水平面上で, Pにばねを取り付け,ばねを自 然長からaだけ縮ませてからPを放した。ばね の伸びの最大値を求めよ。ばね定数はkとする。 る 0000000 は遠 め化 リ 2%

解答のところの5かける9.8の9.8ってどこからきたんですか？

(2)他の らの力 張 垂直抗力 N 00000000000然の長さ G) 抗力 張力T xAN M 弾性力 kx M 重力 W 23 $33323 基礎CHECK 1.質量5.0kgの物体にはたらく重力の大きさWは何 Nか。 2名基礎CHECKの解答 1. 「W=mg」より 「6u= M」 W=5.0×9.8=49N