分かりません！至急教えて頂きたいです！

ただし、 リVd 2 ノ卿国、田P 野9る 9る。 (7点) 8 問3 図3のように, 水平でなめらかな床の上に,質量 M, 水 平方向の長さがLで,なめらかな斜面をもつ台を置く。台の 最高点に質量 mの小物体を載せ,静かに放したところ,小物 体が斜面に沿って滑り始めるとともに,台が右向きに動き始め た。小物体が滑り始めてから台の最下点に達するまでの間に, 台が床に沿って移動した距離 X を求めよ。 m M L 図3 (8点)

模範解答では、つり合いでkを求めていたのですが、 力学的エネルギー保存則では求めれませんか？ 私がやったら(3枚目)答えが合わなかったです。

I 図1のように,一端を床に鉛直に固定したばね定数kの軽いばねに, 質量 mの小物体 をのせたところ,ばねは自然の長さからdだけ縮んでつり合って静止した。ばねは鉛直 方向にのみ伸び縮みするものとし,重力加速度の大きさをgとする。 m 自然の長さ 床 図 1 問4 このばねのばね定数kをm,9, dを用いて表せ。

赤で引いた文章の意味がよく分かりません。 フックの法則 F=kx に当てはめると、xが正の時、Fも正になると思ってました。

問3 水平右向きを正とする弾性力Fは小物体の位置×により,x<0の位置では F>0となり,x>0の位置ではF<0となることから、 F=ーkx が成り立つ。 また,ばねの弾性力による位置エネルギーUと小物体の位置xの間には、 U= が成り立つ。 よって,F-xの関係を表すグラフは原点0を通る負の傾きの直線ウ)となり,U-x の関係を表すグラフは原点0を頂点とする下に凸の放物線(イ)となる(図ア)。

物理の力学の問題です。 写真が多くなってすみません🙏 (3)の解説の　Vy=(Vcos30°)tan60° の式がどのようにして出てくるのか分かりません。 得意な方お願いします🤲

12 水平面に対して30°だけ傾いている高さ hの滑らかな斜面がある。その頂点Aか ら質量m の小物体を手放したところ,物 体は斜面を滑り落ちてB点に達し,さら にその下の水面に 60°の角度で飛びこんだ。 重力加速度をgとする。 (1)物体が斜面を滑り落ち, B点に達する までの時間もと斜面から受ける垂直抗 カNを求めよ。 (2)) B点での物体の速さぃを求めよ。 B点から水面に飛びこむまでの時間ねを求め, ん, gを用いて表せ。 水面からB点までの高さ Hをhを用いて表せ。 B 30° H 60° 水面 (エ受に大)

この[C]の場合、物体AとCの間には抗力がはたらかないのですか？

(3) 小物体Bが台Aから受ける抗力の大きさを求め よ。 (4) 台Aを引く力の大きさを求めよ。 (C] 台Aがなめらかな水平面上を自由に動くことが できるようにする。さらに,図3のように, 小物体 Cの右側になめらかな鉛直の壁Dを台Aに固定し,小物体Cが台Aの鉛直面に接しながら 台Aに対し上下にのみなめらかに動くようにする。 この状況で,小物体Bをその斜面上で 動かないように支え, かつ, 台Aを水平面上で動かないように支える。この状態から,台 Aと小物体Bの支えを同時に静かに外すと,台Aおよび小物体BとCは動き始めた。台A に取りつけた壁Dからなる部分の質量はないものとして, 次の間いに答えよ。 (1) 台Aの加速度の大きさを aA, また,台Aに対して静止した(台Aとともに動く)観測者 から見たときに,小物体Cが鉛直方向に動く加速度の大きさを acとするとき, 加速度 A 図3 ac の大きさの比 をM, m, 0を用いて表せ。 AA (2) ac を M, m, g, θを用いて表せ。 ー [15 関西学院大)

この問題はどのように答えを導き出せば良いでしょうか？

実験3 図6は、円筒形の白色容器を水平な台の上に固定し、図6 糸をつけた円錐形の小物体を容器の底の中心に置いたと きの断面図で、P点,Q点は底面における位置,a~eは高 さを示している。なお,目は,容器のふちからのぞいた ときに、ちょうどP点が見える位置から動かさずに実験 を行った。 aの高さまで水を入れたとき,ちょうどQ点が見 えた。 eの高さまで水を入れたとき,小物体は見えなかっ た。そこで、小物体の頂点が見えるまで糸を少しずつ引き上げた。 目の位置 d C b a 小物体 PQ 点点 II

計算方法が分からないので、（2）の①、②を代入したときのtの求め方を途中式ありで見せてほしいです。よろしくお願いします、！

(1) 小物体と板の運動量の和は保存されるから mVo よってV=M+m a mvo=(M+m)V N(垂直抗力) (2) 小物体が板に対して静止するまでの間 に,小物体が板から受ける動摩擦力の大 きさは F mg 2 F=μN=μmg 小物体の運動量の変化=小物体が受けた力積 が成りたつので mV-mvo=-Ft これに,D, 2式を代入して Mmvo M+m mVo m M+m -mvo=-μmg·t よって umgt Mvo 2 ゆえに t= e\m0.e- μ(M+m)g ST 物

(1)の問題で、回答は運動量保存則でといているのですが、(写真のように)失われたエネルギーがAのエネルギーに転換されたという考え方が間違っている理由を教えて頂きたいです。

33* 滑らかな水平面上に, 質量Mの 台車を静止させてある。台車の表面 は水平で, P点より右側が滑らかで, 左側は摩擦がある。台車の右端には 質量m の小物体Aが置いてあり, その鉛直上方の点から長さ1の 軽い糸で質量。Mの小球Bをつり下げる。摩擦面とAとの間の動摩擦 1 m 8 1 B 60° A m P 'M 8 係数をμ, 重力加速度をgとする。

何回やっても答えが合いません… どなたか（4）の解き方を教えて下さい🙏 答えはkd√2です。

【B】同じばね定数えの別のばねの一端を反対側の壁に固定した。 小物体をとりつけたばねが自然長 になったとき、小物体は自然長のこのばねの他端に接するようになっている。小物体をとりつけたば ねを自然長からdだけ縮めてから静かに手をはなすと、 小物体は運動をはじめた。 自然長 自然長 x 不 m k roooogoooO 000000000 d GG (4) 小物体をとりつけたばねが最も伸びたとき、もうひとつのばねは同じ長さだけ縮んでいる。この ときに小物体がばねからうける力の合力の大きさ Fを、d,kを用いて表しなさい。

この問題の（4）が2枚目のように力のつりあいで解けない理由を教えてください。 感覚的にはわかるのですが説明ができません。

面に沿って置かれている。いま,ばねの端から斜面に 必修 基礎問 物体がばねを2oだけ押し縮めたところで0となった。重力加速度の大きさ 図のように,下端が固定されて自然な長さになって いるばね定数kの軽いばねが, 傾き0のなめらかな斜 代く 物理基礎 18 力学的エネルギー保存の法則 Wーem m L いるばね定数kの軽いばねが、傾き 0のなめらかな針 Imim Jo 静かに放した。小物体の速さは,斜面を滑った後の小 物体がばねを zoだけ押し縮めたところで0となった。重力加速度の大きさ をgとして,以下の問いに答えよ。 リはねに接触する直前の小物体の速さ wo を L. 0およびgを用いて表せ。 (2) 小物体の速度が0となった瞬間のばねに蓄えられているエネルギーE をIo およびんを用いて表せ。 (3) 小物体を放した位置と,ばねが zo だけ縮んだ位置における重力による 位置エネルギーの差 Egを, L, 0, m, Co およびgを用いて表せ。 (4)ばねの縮み zo を k, L, 0, mおよびgを用いて表せ。 力に (山形大)