なぜ答えがオになるのか分かりません💧力学的エネルギーは保存されるから、アだと思いました

20 実験3 図3の装置を用いて,質量30gのおもりYを床面から真 上に引き上げた。Pの高さからQの高さを通過するまでの2電源装置 60cmの距離では,速さは一定で,かかった時間は2.0秒だ った。そのとき, 電圧計は1.2V, 電流計は100mAを示し ていた。 ( 1224 204 3.36x 03 10 5.44 6/3.264 2 20 cm 図 1 ばねばかり 糸 J 0.24 X 動滑車 20cm 図2 0.18 電圧計 Q本 72 25/125 0.12 2 0.24 Y 60cm NP 図30 309 12 ・電流計 モーター 糸 2.5 15.72 25 150 72 50 2.

II(2)で、θ＝πの場合についてαの範囲の求め方で腑に落ちない部分があります。 解答では｢II(オ)と⑦より√2-1<α<√2 ･･･⑨｣ となっていますが、II(エ)より転回軌道の実現条件にx₀<L/2があるので、これとII(1)①式からα<1 が出てきて、√2-1<... 続きを読む

Ⅱ 次に、 図1-3に示す実験を考える。 原子核 X 座標原点に, 初速0で次々 と注入する。 ここではx≧0の領域だけに, x軸正の向きの一様な電場Eがか けられており,Xはx軸に沿って加速していく。 x=Lには検出器があり, 原 子核の運動エネルギーと電気量, 質量を測ることができる。 電場Eは, E= 2miaとなるように調整されている。ここでv は,設問1(3)におけるA qL の速さ(図1-1参照) であり、 定数である。 X の一部は検出器に入る前に様々な地点で分裂し, AとBを放つ。 原子核の 運動する面をxy 平面にとり, 以下では紙面垂直方向の速度は0とする。 分裂時 のXと同じ速さでx軸に沿って運動する観測者の系をX 静止系と呼ぶ。 X 静止 系では, 分裂直後にAは速さで全ての方向に等しい確率で飛び出す。 X 静止 系での分裂直後のAの速度ベクトルが, x軸となす角度を0 とする。 このと き 分裂直後のX静止系でのAの方向の速度は A COS 。 と表せる。 以下の設 問に答えよ。 x < 0 *≥0 E=0 2 mv E= qL 電場: 原子核 A 検出器 (1) 図1-3にあるように, Xの分裂で生じたAの中には, 一度検出器から遠 ざかる方向に飛んだ後、 転回して検出器に入るものがある。 このような軌道を 転回軌道と呼ぶ。 Aが転回軌道をたどった上で, 検出器に入射する条件を求め よう。 以下の文の ア から カ に入る式を答えよ。 以下の文中で 指定された文字に加え, L, vAの中から必要なものを用いよ。 分裂時のXの検出器に対する速さを αVA と表すと, 分裂地点 x の関数とし てα= ア と書ける。 また, 注入されてからx まで移動する時間は, x の代わりに を用いて, イ と表せる。 転回軌道に入るためには, A の初速度の成分は負である必要があるので, 00 に対して, αで表せる条件, cos 8 < ウ が得られる。 この条件か ら, そもそも x > I では転回軌道が実現しないことがわかる。 Aが 後方に飛んだ場合, x0 の領域に入ると, 検出器に到達することはない。 これを避けるための条件は, αを用いて cos 0 > オ と表せる。 x0 > カ のときには,Aは0。 によらずx<0の領域に入ることはな い。 質量4 電気量 24 加速 転回軌道 原子核X x=0 x=x o 注入地点 初速ゼロ 分裂地点 原子核 B 分裂 図1-1 質量 電気量 質量3 電気量 図1-3 x=L (2) 検出器に入ったAのうち, 検出器のx軸上の点で検出されたものだけに着 目する。 測定される運動エネルギーの取りうる範囲をm, UA を用いて表せ。 (3) X の注入を繰り返し、 十分多数のAが検出された。 検出されたAのうち, 運動エネルギーがmi よりも小さい原子核の数の割合は, Xの半減期Tが L VA と比べてはるかに短い場合と, 逆にはるかに長い場合で, どちらが多くな ると期待されるか, 理由と共に答えよ。

②は、 ❶力学的エネルギーの保存より、位置エネルギーの大きさが小さくなりその分運動エネルギーの大きさか大きくなる と、 ❷高さが低く、位置エネルギーから移り変った運動エネルギーの大きさが大きい のどちらがより適切ですか？

図4 記録タイマーを書きた 一記録テープ ◎力学台車で起こった Q 斜面X 斜面Y T 木片 水平面 RS 木片

(3)はどのように考えるのですか

第1問 質量mの小球を,地面から速さで鉛直上向きに投げ上げると, 小球は高さんの 最高点に達した後, 再び地面に落下した。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 地面を高さの基準としたとき,小球が最高点でもつ力学的エネルギーを求めよ。 【1】 ① mgh ③mgh ④2mgh ⑤ 4mgh 72 2 (2) 最高点の高さんを求めよ。 【2】 389 29 @ © O 20 4u 6 g 4u (3) 投げ上げた小球が再び地面に戻ってきたときの速さを求めよ。 【3】 4g Do ①20

(11)についてです。 一連の運動で力学的エネルギーは保存しないですか？ 模範解答には運動量が保存するから(11)の速度は0だと書いてありました🙇‍♂️

mAcos-my 問2 次に、箱が床の上で自由に動ける場合を考える。 物体をばねに押しつけ, ばねを自然長より d[m] だけ縮めた状態で箱に固定し, 静止させる。時刻 t = 0sに静かに固定を放すと, 箱と物体は運動を始める。 図3の右方向を 正に取り、物体がばねから離れるときの箱の速度をV[m/s], 物体の速度を (4) 「力学的エネルギー V km/s] とすると,運動量保存の法則より 保存の法則より (5) の関係が成り立つ。 これより, 箱の速度は (7) [m/s] であることがわ V= (6) かる。 [m/s], 物体の速度はv= 物体がばねから離れるまでは,箱と物体はばねから力を受けて運動してい る。この運動が箱と一緒に動く観測者にとってどのように見えるか考える。 図4のように, 物体と箱の左端の間の距離をX [m] とおく。 箱から見た物体 の加速度 A[m/s] は,箱の加速度を am[m/s2], 物体の加速度をam 〔m/s2] とするとA=am-amである。 箱と物体の運動方程式より,AはX,I, M,m, k を用いて A = (8) 〔m/s2〕 と表される。 これは箱から観測す る物体の運動が, 問1のように箱を固定したままの状態で物体の質量を (9) 〔kg〕としたときに, 物体が行う運動と同じになることを示して いる。 その後、ばねから離れた物体は時刻 (10) [s] に箱の右端に達し, 箱 に付着した。 物体が付着した後の箱の速度は (11) [m/s] となる。 d (0000) 図3 箱自由

いつ熱エネルギーに変換されるのですか？ 問題） 実際の実験では、振り子が何回か振れている間におもりの上がる基準面からの高さはしたいに低くなっていく。その理由をエネルギーの保存の面から簡単に説明せよ。 答え) 振り子のもつ力学的エネルギーの一部が、熱エネルギーなどの別のエ... 続きを読む

【誰か教えてください🙇】 ⑶はなぜ15センチになるか教えて欲しいです！

★チャレンジ ⑤ 力学的エネルギー 5 (7 次の実験について、あとの問いに答えなさい。ただし、それぞれの台 車にはたらく摩擦、空気抵抗の影響はないものとする。 (1) [秋田] 【実験】 図のように、500gの台車を6cm、12cm 18cmの高さから、 静かに手をはなして水平面上に置いた木片に当て、木片が静止するま での移動距離を調べた。 次に、おもりをのせて750gにした台車を用 いて同様に調べ、 結果を表にまとめた。さらに、おもりをのせて 1000gにした台車を、 ある高さから静かに手をはなして木片に当てた ところ、その移動距離は35.0cm であった。 ただし、 高さの基準を水 平面上の台車の中心の高さとする。 (2)> (3) 面やる快 (1) 台車 斜面 木片の 木片の移動距離[cm] 高さ500gの台車 750gの台車 18 cm 台車の中心 移動距離 6cm 7.0 10.5 12 cm 6cm LE 高さの基準 木片 12 cm 18cm 14.0 21.0 21.0 31.5 MOX(3) きさん ですが }(3) (1)500gの台車が斜面を運動するとき、時間の経過とともに、 台車に はたらく重力の大きさはどうなるか。 次のア~エから選びなさい。 ア 大きくなるイ 小さくなる ウ変わらない エ 大きくなったあと小さくなる (2)実験について説明した次の文が正しくなるように、X、Yにあては まる語句をそれぞれ書きなさい。 台車の初めの位置が高いほど、また台車の質量が( X )ほど、木 しょうとつ 片の移動距離は大きい。 衝突後に台車が静止することから、 木片に対 して台車がした(Y)の大きさは、衝突前にもっていた台車の力学 的エネルギーの大きさに等しい。 >(3)計算 下線部の高さは何cmか、表の値をもとに求めなさい。

小球の質量が大きくなると、運動エネルギー、位置エネルギーともに大きくなるのになぜPとQの速さは同じなのでしょうか？

た音の高さと比べて⑥ウ 高いエ低い。 A 小球P 斜面 B C (2) [実験4] 図2のように 小球PをAの位置から静かには なし, BからFまでのそれぞれの位置を通過したときの速 さを測定した。次に,小球Pを体積が同じで質量が2倍の 小球Qにかえ、小球QをAの位置から静かにはなし小球小 (基準面) Pのときと同じ方法で、速さを測定した。 表1は,その結 果をまとめたものである。 ただし、 図2の水平面を位置エネ ルギーの基準面とする。 また, 小球が運動しているとき, 小 球がもつ力学的エネルギーは一定に保たれるものとする。 ① 次の文の② ①の } の中から,それぞれ適当なも のを1つずつ選び, 記号を書きなさい。 水平面 00 CD間 の距離 D DO Om F9 斜面 図2は運動の向きを示す。] 表1 位置 小球Pの速さ [cm/s] 250 280 280 217 125| 小球Qの速さ [cm/s] B C DEF 250 280 280 217125|

教えてください。

下図のような, 半径rのなめらかな円筒面に向けて 質量 m の小物体を大きさの初速度でなめらか な水平面からすべらせる。 重力加速度の大きさを gとする。 B vo To my (1)図の点 A を通過するときの,小物体が面から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 (2)小物体は点 B で面から離れた。このときのcosはいくらか。

物理基礎です。 121番で仕事の大きさ求めるんですが、 最後の力学的、エネルギー−最初の力学的エネルギー=摩擦力のした仕事、としたら、位置エネルギーを含んでない式でした。 なぜ位置エネルギーを含まないのでしょうか？

摩擦熱の発生のモデルとして、あらい床の上の物体の運動について考えてみよう。 AさんとBさんは,図2のように、物体をあらい水平な床の上で運動させて,静 止する様子を観察した。 質量 0.50kgの物体を床の上の点から速さ2.0m/sで打 ち出したところ, 物体は床からはたらく摩擦力により床の上で静止した。このとき の物体の速さを,速度センサーを用いて測定した。 図3は, 打ち出してからの時間 tと物体の速さの関係を表したグラフである。 A :0 NO 2.0m/s 物体 Oo 0 ma: Ro O 0 図2 v[m/s] antru [m/s]ame Im... 1+Q = mgh 59.0 29 1.6 1.2 床 だろうね。 0.8 0.4 M-23= zad +4=2(+2)) HQ= 0.5 0.2 0.4 0.6 0.8 tana ・t〔s〕 1 ハニ1 図 3