②、④を何回も解いているのですが合っているか分からなくなってしまいどなたか教えていただけると幸いです🙇‍♂️

図のように、 初め静止していた質量mのスキーヤーが高さんの摩擦のある斜面を滑り下り, 速さで水平に 飛び出した。 飛び出した地点の高さを重力による位置エネルギーの基準とし、飛び出す瞬間での足の蹴りは ないものとする。また、重力加速度の大きさをgとする。 h I ②斜面に摩擦がある場合, 飛び出した地点での力学的エネルギーはいくらか。 ④ 斜面が滑らかな面だとしたとき, vはどのように表されるか。

(3)番を教えてください😭 エネルギーの原理に当てはめた立式だと助かります😭

SECTION 2 力学的エネルギー 93 質量 m[kg〕,速度 [m/s]の物体が摩擦のある面の上を運動して､ 距離x [m〕 類題17 だけ進んで静止した。 動摩擦係数をμ,重力加速度をg 〔m/s〕とする。 (解答p.236) (1) 物体が最初にもっていた運動エネルギーはいくらか。 (2) 物体が静止するまでに面に対してした仕事をμを使って表せ。 (3) 動摩擦係数μ'を求めよ。 (4) 速度が2倍になると進む距離xは何倍になるか。

この問題の答えと解き方を教えていただきたいです

質量Mの太陽のまわりを回っている質量mの小惑星がある。 図のように,この 小惑星および地球の公転軌道は円とみなすことができ, その公転半径はRP, RE である。 ケプラーの3法則および万有引力の法則を用いてつぎの問いに答えよ。 ただし、太陽の万有引力のみを考慮し、他の惑星の影響は無視してよい。 万有 引力定数をGとする。 ケプラーの3法則はつぎのとおりである。 第1法則: 惑星は太陽を焦点とする楕円軌道を描く。 第2法則: 惑星と太陽とを結ぶ線分が単位時間に掃引する面積(面積速度) は惑星の軌道上あらゆる点で一定である。 第3法則: 惑星が太陽のまわりを回る周期の2乗は, 楕円軌道の長半径の3 乗に比例する。 その比例定数は惑星によらず 一定である。 (a) 小惑星の速さ VoをG, M, Rp で表せ。 〔A〕 図のように質量m', 速さVの小物体が 小惑星の軌道の接線方向から飛んで来 て、点Pで小惑星に正面衝突して一体 となった。 小惑星の公転の向きは変わら なかったが, 小惑星の公転軌道は楕円となった。 近日点における太陽との 間の距離は地球公転軌道半径RE に等しく, 遠日点における太陽との間の 距離はもとの公転軌道半径RPに等しかった。 つぎの問いに答えよ。 (b) 衝突直後の小惑星の速さ, um, m', Vo, V を用いて表せ。 (c) 衝突後,太陽からの距離にあり、速さVで楕円運動している小惑星の力 学的エネルギーEをm, m',r, V, G, M を用いて表せ。 ただし, 位置エネルギー は無限遠方をゼロとする。 m'V' 小物体 Rr P(遠日点) 地球 RE 太陽 近日点 Vo m 小惑星 (d) 小惑星の近日点における速さと遠点における速さとの比um/mを求めよ。 (e) uG, M, RE, Rp を用いて表せ。 〔B〕 RP が RE の3倍であるとき, つぎの問いに答えよ。 ただし、1年は3.14×10秒 地球の公転軌道半径は1.50×10km とし, 有効数字2桁で答えを求めよ。 (f) 遠点における小惑星の速さは,衝突前の小惑星の公転速度Vの何倍 であるか。 また, は秒速何km か (g) 衝突後,小惑星が最初に近日点にやってくるのは何年後か。 〔東京工大〕

力学についての質問です。 写真の問題の（3）について、解答では物体A・Bの運動エネルギーと弾性力の力学的エネルギーが保存されることを用いて答えを出しています。 私は、物体Bには弾性力しか働いていないため物体Bのみで考えても力学的エネルギーが保存されると考えたのですが、何が... 続きを読む

B 196. ばねと衝突■ 図のように, 小球A,B,Cが 一直線上に並んでいる。 A, Cの質量をm, Bの 質量をMとする。 AとBは, ばね定数kの軽いば 100000000 ねでつながれている。はじめ,ばねは自然長であり,A,Bは静止している。また,A は壁に接している。 小球の運動は一直線上でおこり, 床はなめらかであるものとする。 ○(1) Cが左向きに一定の速さで運動し,Bと弾性衝突をした後,運動方向を右向き に変えた。 この衝突直後のBの速さVを, m, M, vo を用いて表せ。 X (2) (1) の衝突の直後から, Bの運動に伴い, ばねはいったん縮んだ後、 再び伸びて自然 長にもどる。 この間に壁がAに与える力積の大きさを,Vを用いて表せ。 X(3) ばねが自然長にもどった後,Aは壁をはなれ ばねは伸縮を繰り返しながら, 全体 として右向きに運動する。この運動でばねが最も縮んだときの自然長からの縮み,お よびそのときのA,Bの速さを,Vを用いてそれぞれ表せ。 ヒント 194 三角関数の加法定理, sin(a+β)=sinacosβ+cos asinβ を利用する。 195 小球と台をまとめて1つの物体系と考えると,運動量の水平成分の和は保存される。 196 (3) ばねが最も縮んだとき,A,Bの速さは等しい。 C (13. 神戸大改) 例題14

なぜ（２）は等加速度運動になるんですか？ 加速しませんか？

チェック問題 3 見かけの重力 (Bp129) 加速度αで上昇しているエレベー ター内に, 長さlの糸の先に質量m の小さなおもりをつけた振り子がある。 (1) 振り子を傾角30° から静かに手放 すとき,最下点での速さ (エレベー ターに対する) ひはいくらか。 (2) 振り子を止め, 糸を切ると床まで の距離んを落下するのにかかる時 間たはいくらか。 図aで,〈力学的エネルギー保存則》 mal より,重力加速度 g→g+αとして, mg g+a 1 2 解説 (1) エレベーター内での見かけの重力はいくらかな? 重力 mg と下向きの慣性力 ma を合わせて mg+ma=m(g+α) です。 2 -mv₁² m(g+a)l(1-cos30°) よって,v=√(2-√3)(g+α)l (2) 加速度は g ではなくて,g+αで 自由落下しているとして, 図bで. 等加速度運動の〔公式〕 (p.20) より, (g+a)t,²=h :: t₁ = h V₁ 標準 6分 2h 答 √g+a フリーフォール もしエレベーター自体を自由落下 させると,a=-g となるので見 かけの重力は,g+(-g) = 0, つまり無重力状態。 om a _30° 高さ0 高さ (1-cos 30°) V=0 図a t=0 0=0 ↓g+a t=t₁₂ 図b ca 183

物理の電気と磁気のところの問題です。 解き方が分からないのでどなたか教えて欲しいです。 答えは6.0x10^5 [m/s]です。

11 質量 6.6×10-27kg, 電気量 3.2×10-19Cの陽イオンが, 静電気力のみを受け て運動する。原点O(電位 3.3×10°V)を2.0×105m/sの速さで通過したとき, 点P(電位0V) を通過するときの速さv[m/s] を求めよ。 CACHAROCS LO

(１)で鉛直方向のつりあいで、 Tcosθ=mg とするのは間違えですか？ 理由も教えてください！

る。また,円の中心方向の成分を向心力として,等速円運動をしている。 206. 鉛直面内の円運動 長さlの糸の一端に質量mのおも りをつけ, 他端を点0に固定して, 振り子とする。 糸が鉛直 方向と角をなすように, おもりを点Aまでもち上げ, 静か にはなした。おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 ヒント (1) このとき, おもりの速さは0なので, 向心力は0 となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 0 0 B A m 例題29

この問題が分からないです (2)の式でmgが-mgにならない理由を教えてください！

図のように、ばね定数kのばねを天井に取り付け、質量 m のお もりを吊り下げる。 このとき、 ばねの伸びが で丁度つり合い の状態となり静止した。 さらに、 おもりに外力を加えてばねの 伸びを にした状態から静かに手を離したところ、 おもりは 振動を始めた。このとき、 次の問に答えよ。 ただし、必要があ れば重力加速度の大きさとしてg を用いてよい。 (1) mo を求めよ。 (2) おもりが振動している状況おいて、 ばねの伸びが のとき のおもりの速さvo を o を使わずに求めよ。 (1) 答)x=mg/k 00000 自然長 00000円 弾性力 重力 (2) 式)0+mg(-x)+1/2x,²=1/2mv²+mg(-x)+1/2kx。² $)(x,-mg/k)vk/m π1

⑴についてです。 小物体のエネルギー保存則はベクトルvを内積して導出できたのですが、台のエネルギー保存則を考えるためにベクトルVを内積しようとしたのですがうまくいきません。やっぱり束縛条件を使って小物体と台のエネルギー保存則をまとめて考えるしかないのでしょうか？

例題 6. 拘束運動 滑らかで水平な床の上に、滑らかな斜面をもつ 質量Mの台を置く.台の一部は水平になっており, その水平部分に質量mの小物体がある. 最初, 台 は床に対して静止していた. 質量mの物体を初速 度で,台の斜面に向かって滑らせたところ, 小 物体は斜面を登り始め、 最高点に達した後,斜面 を滑り落ち, 再び台の水平部分に達した. 水平方向右向きに軸, 鉛直方向上向きに軸をとる. 小物体の速度を (Vx, vy), 台の速度を (V1, 0), 台の水平部分からの小物体の高さy, 摩擦はすべて 無視し,重力加速度はgとする. (1) 運動量保存則, 力学的エネルギー保存則を書け. (2) 最高点に達したときの、床に対する小物体と台の速度の成分と最高点の台の水平部分から の高さを求めよ. m VO M (3) 小物体が再び台の水平部分に降りてきたときの, 小物体と台の床に対する速度の成分を求 めよ.

考えても、解法を思い浮かばないので教えてくだされば幸いです。

【確認例題6】 なめらかな水平面にばね定数kの軽いばねが 一端を固定されて置かれている。 他端に質量 mの物体を押しつけて, ばねが自然の長さから dだけ縮んだ状態にして静かにはなす。 また, 傾き角0, 高さんのなめらかな斜面が水 平面となめらかにつながっている。 物体は加速して, ばねから離れ,やがて斜面を上っ た。 重力加速度の大きさを」とする。 (1) ばねをdだけ縮めた状態で, ばねの弾性力による位置エネルギーを求めよ。 0000000000 TO h (2) ばねが自然の長さより だけ縮んだ状態のときの物体の速さを求めよ。 3d 5 Cod pen (3) ばねが自然の長さのとき. 物体がばねから離れた。 離れたときの速さを求めよ。 (4) 物体が斜面を上り斜面の最高点から飛び出した。 最高点での速さを求めよ。 (5) 物体が斜面の最高点から飛び出すためには, dはいくら以上でなければならないか 求めよ。