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理科 中学生

下線部bのとき、棒磁石が支柱から受ける垂直抗力の大きさは何Nか求めよ。ただし、答えは小数第一位まで求めよ。 答えは0.1Nです!なぜそうなるのか分からないので解説お願いします🙇‍♀️

21 次の各間に答えよ。 さ 合 実 バネとコイルと棒磁石を用いた実験を行った。次の各間に答えよ。ただし,100gの物体にはたらく重 カの大きさを1Nとする。コイルをつなぐ導線やコイルをつるす糸の質量はないものとする。また,コ イルをつなぐ導線はコイルの運動に影響を与えず, コイルは棒磁石より上で運動するものとする。 1 文水 ま ょす 実験1 バネにおもりをつるして,パネ に加える力の大きさとバネの長さ さ 図1 図2 図3 ) バネ を調べ、図1のグラフに表した。 実験2 図2のように木製の支柱に 「実 験1」のバネをつるし, パネにコ コイル O1 イルを糸でつるした。①バネは4 m伸びて静止した。コイルの中心 の真下に,質量30gの棒磁石をN 0 0.5 力の大きさ (N) 棒磁石 木製の文社 検流計 極を上にして置いた。 次に,図3のように検流計をコイルにつなぎ,コイルを手で引き下げて静止させた。手をは なすとコイルは上昇し, 検流計の針計が+にふれた。コイルは上昇した後にa下降し,その後上 昇し,上下に動き続けた。 実験3 実験2の検流計のかわりに手回し発電機をつないで回すと,コイルは上昇した。手回し発電 機を回し続けると, コイルはbOのときより1cm上の位置で静止した。 み ON パネの長さ(9」

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物理 大学生・専門学校生・社会人

問2の(3)(4)を教えてください

問2. ばね定数 k [N /m] (k > 0) の軽いばねがある。なめらかな水平面上でこ 自然長 のばねの左端を固定し、右端に質量 m kg] の物体を取り付けた。次に、 手で mm 物体を引っ張ってばねを自然長より cm 伸ばしてから静かに手を放した。図 0 に定義された座標軸に基づいて、その後の物体の運動について、以下の間に答 えよ。ただし,時刻 ts]での物体の位置を (t) [m] とし、ばねが自然長のときの物体の位置を原点とする。 (1) Find the restoring force F, [N] that the spring tries to return when the object is displaced by z m from its natural length. (2 points) d'z as its acceleration. dt? (2 points) (2) Find the equation of motion of the object, using the notation of (3) Find the general solution of the equation of motion of the object. (3 points) (4) Find the solution that meets the initial conditions described in the problem. Here, the moment when the hand is released is set as time t==0s. (3 points) 問3.問2では摩擦などの抵抗力がない理想的な単振動を扱ったが、実際には抵抗力が存在する。 抵抗力は速度 dt に比例することが多く、この比例定数をc[N.s/m] (c> 0) とおくと、 運動方程式は教科書 P.66 の(2.40)式として表 される。この方程式の一般解は、 教科書 P.52に示す「定数係数の2階線形同次微分方程式の一般解」として表され、 教科書 P.66 の下段3行に示すような解 a) c)となる。これらの解の導出課程を、 以下の手順に従って示せ。 d。 da. (1)(2.40)式 m = ーkc - c dt? の右辺において、c dt の項の符号がマイナスである理由を考察せよ。 dt (2点)

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物理 大学生・専門学校生・社会人

問2の(3)(4)を教えてください

問2. ばね定数 k [N /m] (k > 0) の軽いばねがある。なめらかな水平面上でこ 自然長 のばねの左端を固定し、右端に質量 m kg] の物体を取り付けた。次に、 手で mm 物体を引っ張ってばねを自然長より cm 伸ばしてから静かに手を放した。図 0 に定義された座標軸に基づいて、その後の物体の運動について、以下の間に答 えよ。ただし,時刻 ts]での物体の位置を (t) [m] とし、ばねが自然長のときの物体の位置を原点とする。 (1) Find the restoring force F, [N] that the spring tries to return when the object is displaced by z m from its natural length. (2 points) d'z as its acceleration. dt? (2 points) (2) Find the equation of motion of the object, using the notation of (3) Find the general solution of the equation of motion of the object. (3 points) (4) Find the solution that meets the initial conditions described in the problem. Here, the moment when the hand is released is set as time t==0s. (3 points) 問3.問2では摩擦などの抵抗力がない理想的な単振動を扱ったが、実際には抵抗力が存在する。 抵抗力は速度 dt に比例することが多く、この比例定数をc[N.s/m] (c> 0) とおくと、 運動方程式は教科書 P.66 の(2.40)式として表 される。この方程式の一般解は、 教科書 P.52に示す「定数係数の2階線形同次微分方程式の一般解」として表され、 教科書 P.66 の下段3行に示すような解 a) c)となる。これらの解の導出課程を、 以下の手順に従って示せ。 d。 da. (1)(2.40)式 m = ーkc - c dt? の右辺において、c dt の項の符号がマイナスである理由を考察せよ。 dt (2点)

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理科 中学生

(4)教えてください

同じ速さで動き続け、 左から時間の経過順に並べて紙にはったものの一部(記録された打点は省略)である。ただし、(実験) においては、台車や滑車にはたらく摩擦カや空気の抵抗は無視できるものとする。 図1 図2 台車 記録ダイマー (8.0 135 糸 滑車 紙テーブ Na5 (3.3 先ぶ 13.9 Eem] 1655 IC、5 7.3 車止め 480 おもり 大 1u.4 す (6.5 3.0 (1)記録テープの6打点間隔の時間は何秒か。 (2)実験で、おもりが動き始めてから床につくまでの落下距離は約何cmか。 ア 42.5cm 実験で、おもりが床について静止した後、台車はどのような運動をしたか。 その名前を書け。また、 この (3) 運動をしているとき、 台車にはたらく力を表しているものはどれか。最も適当なものを次のア~オから選 んで、その記号を書け。 ア 堂力だけがはたらいている。 イ 運動している方向へのカだけがはたらいている。 ウ 運動している方向への力と重力がはたらいてつりあっている。 エ 重力と垂直抵抗がはたらいてつりあっている。 オ 運動している方向への力と垂直抗力がはたらいてつりあっている。 実験で、台車が動きはじめて0.1秒後から0.4秒後までの平均の速さは何cm/秒か。 図1のように、手で台車を支えて台車とおもりを静止させていたときの、 おもりにはたらく力について説 明した文として最も適当なものを、次のアからオまでの中から選んで、その記号を書きなさい。 イ 52.5cm ウ 62.5 cm エ 72.5cm の)がの ア おもりにはたらく力は、おもりにはたらく重力だけである。 00 イ おもりにはたらく力は、 糸がおもりを引く力だけである。 ウ おもりにはたらく力は、おもりにはたらく霊力と糸がおもりを引く力であり、この二つの力の大き さは等しい。 エ おもりにはたらく力は、 おもりにはたらく重力と糸がおもりを引く力であり、おもりにはたらく重力 は糸がおもりを引く力より大きい。 オ おもりにはたらく力は、 おもりにはたらく重力と糸がおもりを引く力であり、おもりにはたらく重力 は糸がおもりを引く力より小さい。 図2の紙テープAの長さは7.5cmである。紙テープAによって記録された区間での台車の平均の速さは 何cm/秒か、求めなさい。 ゆで トートS

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