（3）のような場合、小球はどのようにおちますか？

物体の運動と力学的エネルギーの関係を調べるために, 次の実験を 行った。摩擦や空気の抵抗,小球の大きさは考えないものとする。(群馬) 実験 図1のような装置をつくり, Aの位置で小球を静かにはなした。 B C間は水平であり,AとDは同じ高さである。また, 図2はAB間, B C間,CD間の小球の位置エネルギーの変化を表したグラフである。 2 図 図2 図1 -小球 レール D C 0 A B B 小球の位置 C AB間で,小球の運動方向にはたらsta大きさはどうなるか。 次の >日~のから選び,記号で答えよ。 しだいに大きくなる。① 一定である。 ② しだいに小さくなる。 の (2) 小球の運動エネルギーの変化を表したグラフを,図2にかき入れよ。 3 図3のように, レールをCD間 図置エネ= 増的 エネルギー ニ ーレール 小球低 A の中間点Mで切断し, Aの位置で M 小球を静かにはなした。 小球がM C B からななめ上方に飛び出したあとの, 小球の位置エネルギーの最大値は、 Aでの位置エネルギーと比べてどうなるか。 21 33 エネルギー

物理　万有引力　 わからないので式多めでお願いしまふ。

年 組 番 名前 198 だ円軌道上の運動 地球の半径を R, 地球上での重力加速度の大きさをgと する。いま,地表からの高さ Rのところを円軌道を描い て回る質量 mの人工衛星があるとする。 (1) 人工衛星の達さ poを求めよ。 (2)人工衛星の周期 Toを求めよ。 A B R 2R -6R 軌道上の点Aで人工衛星を加速し,速さを Dにしたところ,図の点Aが近地点,点B が進地点となるだ円軌道に移り,OB=6R, 点Bでの速さは yとなった。 (3) 点Aおよび点Bについて力学的エネルギー保存則を表す式を立てよ。 (4) をで表せ。 (5) 」 および yを求めよ。 (6) このだ円軌道を回る人工衛星の周期Tを求めよ。

８番の問題をどなたか教えていただけませんか？

8 4L =uVe t myl d- W 24(K-lese)ニAl ともになめらかな曲面 ABと水平面 BC がつな がっている。Cにばね定数49N/m のつる巻きばね がつけてある。 水平面から2.5mの高さの点Aに質量4.0kgの 物体を置き,静かにすべり落とした。重力加速度の C 大きさを9.8m/s?, 水平面を高さの基準とし, 次の問いに答えよ。 14N 2.5m B 2--42-Reose) (1) 水平面 BCに達したときの物体の速さ [m/s] を求め上gl-A428lc60. ィ24209 (2c050-1) (3) 物体がつる巻きばねに当たって連結し, ばねを縮めた。 このときのばねの最大の縮 (2) ばねに当たる直前の物体のカ学的エネルギーを求めよ。 み(m)を求めよ。 ャehで炊テー士ューの4hで以ら (4) その後,物体はばねから離れ, 物体は曲面をすベり上がった。物体は水平面から測っ ていくらの高さまで上がるか。

教えてください🙇‍♀️

運動で などが出る。 ーの移り変わり 点 フロ 点以上 /100点 2 ふりこの運動 次の問いに答えなさい。 図1のように,図1 1 0び縮みしない 糸の一端を天井 の点0に固定し、 他端におもりA をつけてつるす と、おもりAは 点Rの位置に静止した。そのあと, 図2のように, 糸がたるまないようにし ながらおもりAを点Pの位置まで手で持ち上げ, 静かに手を放すと,おも hAは点Q, Rを通り,点Pと同じ高さの点Sの位置で一瞬静止して, 点 Pの位置に戻ってきた。摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。 計64点 *各9点/計36点 得点力UP こだし、 する。 (鹿児島) 0 図2 0 (宮崎) 1 てんじょう 糸 (1仕事の量=力の大 きさ×力の向きに 糸 移動した距離 おもりA はかり (2斜面にそって60cm 引き上げることで, 床から30cmの高 さまで上げている ので,仕事の量は 同じである。斜面 を使うことで,カ の大きさを小さく 0 おもりA(● S Q R R することができる。 ま さつ 0 点Pの位置で手を放した ア とき,おもりAにはたらい ている力を矢印で表した図 イ ウ エ (1物体には常に重力 れぞ がはたらいている。 重力は,地球が地 くカ る。 がわ として正しいものはどれか。 ア~エから1つ選べ。 球の中心に向かっ て物体を引く力で。 地球上では常に下 向きにはたらく。 (2)角度が同じという ことは移動距離が 2 ZPOQとZQORは等しい角度であった。おもりAが点Pの位置から 点Qの位置にいくまでの時間をも, 点Qの位置から点Rの位置にいくま での時間をちとすると, t,と。の関係として最も適当なものはどれか。次 のア~ウから1つ選べ。 アt=tz イtくte 3 おもりAが点P, Q, R, Sを通るとき, おもりAがもっている位置エネルギーは図3 の破線のように変化した。 このとき, 運動エ ネルギーはどのように変化するか。 図3に実 城でかけ。ただし,図1の状態のおもり Aが もつ位置エネルギーを0とする。 4 おもりAを,同じ大きさで質量が大きいおもりBにつけかえた。 図2と 同じように,おもりBを点Pの位置まで持ち上げて静かに手を放したと き,点Rの位置でのおもりBの速さと運動エネルギーは, おもり Aのと きと比べてそれぞれどうなるか。(完全解答) 遠さ【HHt t3 同じということ。 それでは,速さは どうか? (3)基準面から上にあ る物体がもつエネ ルギーを位置エネ ルギーという。運 動している物体が もっているエネル ウ t;> te 図3 ら 日 のエ 大ネ きル さギ 10 ギーを運動エネル ギーという。位置 エネルギーと運動 エネルギーの和を 力学的エネルギー という。位置エネ ルギーと運動エネ ルギーは互いに移 り変わることがで きるが,その和は 一定に保たれる。 これを,力学的エ ネルギー保存の法 則という。 Q R おもりAの位置 車 】運動エネルギー(【桑中54. 月 日 39 学習日

これの問6なんですが、答えはｲになるそうです。ですが、解説を見てもよくんかりません。解説よりわかりやすく説明できる方、どうかよろしくお願いします。

実験1 (1) 図1のような質量2kgの物体を, 手で3mの高さまで引 き上げた。 動滑車 Ser 一物体 (2) 図2のような動滑車を使って,質量2kgの物体を,3m 物体 の高さまで引き上げた。 図2 図1 2 先生動滑車の重さや摩擦力カを考えないとき、動滑事を使うと,糸を引く力の大きさはL 倍,糸を引く距離は |倍になるので, 仕事の大きさは変わりません。このように,同じ 状態になるまでの仕事はどんな方法を使っても同じです。このことを仕事の原理といいま 2) す。 実験2 レールを用いて図3のような斜面を レール つくり,斜面に沿って小球を転がて、 速さ測定器 小球が水平面上で木片に衝突する直前 40 cm 木片 水平面 20cm の速さと,小球の衝突により木片が移 動した距離を調べた。小球は質量が 10cm 図3 100 g. 200gのものを準備し,不球を 1,2×F00 転がす高さは 10 cm, 20 cm, 40 cm と した。次の表はその結果である。 表小球を転がす高さ[cm] 小球の質量(g) 小球の速さ [m/s] 木片の移動距離tem] 12ン16 10 100 4.4、 1.2 20 100 -2.0 2.4 40 100 2.8. 4.8 10 200 14 2.4 L 25 O3 20 200 2,0 4.8 40 200 2,8 9.6 先生 木片の移動距離と小球を転がす高さにはどのような関係がありますか。 100115 250 生徒A。木片の移動距離と小球を転がす高さは比例しています。 a 生徒B b 木片の移動距離と小球の質量も比例しています。 10 先生 小球の質量と小球の速さに何か関係はあるでしょうか。 250 16 生徒C 小球の質量と小球の速さには何も関係がなさそうです。

5番なのですが、答えのところを四角で囲ってあるように、加速度の向きが上向きなのが分かりません。単振動の加速度は常に振動の中心向きなのでは？と思いました。x軸方向に合わせているということでしょうか？ どなたか解答よろしくお願いします🙇‍♂️

必開や54.くたてばねによる単振動〉 図1(a)は,ばね定数 k, 自然の長さLの軽いばね (質量は無視できるものとする)を鉛直に立てたとこ ろを示す。このばねに質量 mの薄い台を取りつけ, 台の上に質量Mの小さな物体を静かに置くと, 図1 (b) L に示すようにばねは自然の長さからdだけ縮んでつり あった。この位置をつりあいの位置とする。つりあい の位置から台を軽く押し下げて手をはなすと物体は台 に乗ったままで振動するが, 強く押し下げて手をはな すと物体は台から離れて鉛直上方に飛び出す。 ばねは鉛直方向のみに運動するとし, 重力加速度の大きさをgとして次の問いに答えよ。 (1)ばねの縮んだ長さdを求めよ。 (2) 図1(c)に示すように, つりあいの位置から手で台をsだけ押し下げた。 このとき手が台 を押している力の大きさ F。 をん, s, gのうち必要なものを用いて表せ。 つりあいの位置から手で台を押し下げた長さ sが十分に小さいとき手をはなすと, 物体と 台は一体となって振動する。 なお, x軸はつりあいの位置を原点とし, 鉛直上方を正にとる。 (3) つりあいの位置からの変位がxのとき, 物体と台にはたらく力Fを求めよ。 (4) このときの振動の周期Tを求めよ。 次に,押し下げた長さ sが十分に大きいとき, 物体は台から離れて鉛直上方に飛び出す。 物体が台から離れる変位を xo とすると, つりあいの位置からの変位xがxoに達するまで, 物体と台はともに加速度αで鉛直上方に運動する。 このとき,物体は台から垂直抗力Nを受け, その反作用とし て台は物体から-N の力を受けているとする。 (5)物体の運動方程式と台の運動方程式をそれぞれ求めよ。 (6)垂直抗力Nを m, M, d, x, g のうち必要なものを用いて表 せ。また,導き方も記入せよ。 (7) 垂直抗力Nを変位×の関数として, 図2にグラフを示せ。 ただし, s>d とする。 (8)物体が台から離れるときの変位 xoを求めよ。 (9)物体が台から離れるときの物体の速さ vo を求めよ。 また, 導き方も記入せよ。 ただし, m=M, s=2d とし, 答えはM, k, gのうち必要なものを用いて表せ。 ばね 物体 図1 図2 N 3Mg |2Mg Mg 0 S [広島大) 000。

(3)なんですけど、質量が大きくなっているから、運動エネルギーも大きくなって、速さが速くなると思ったのですが、答えは「変わらない」なんです。 なぜ、運動エネルギーが大きくなっているのに、速さが変わらないのですか？

S。 0 エネルギー 図 の大きさ 4 カ学的エネルギー(鹿児島改) 図1のように,伸び縮みしない糸の一端を天井の点0に固定し,他端におもり Aをつけてつるすと, 点Rに静止した。糸がたるまないようにしながらおもり A を点Pまで持ち上げて,静かに手を放すと,おもりAは,点Q. 点Rを通り,点 Pと同じ高さの点Sの位置で一瞬静止して,点Pの位置にもどってきた。摩擦や うガイド2(5点×4》 図1 てんじょう 糸 おもりA P Q 空気の抵抗は考えないものとする。 1)ZPOQとLQORは等しい角度であった。おもりAが点Pから点Q にいくまでの時間をt, 点Qから点Rにいくまでの時間をt2とすると, tiとtzの関係として最も適切なものはどれか。次のア~ウから1つ選 びなさい。ヒント) P Q R ア ti= t2 イ iく t2 ウ t> t2 おもりAの位置 (2) おもりAが点P,Q, R, Sを通るとき,おもりAがもっている位置 エネルギーは図2の破線のように変化した。このとき,運動エネルギーはどのように変化するか, 図2に実線 でかきなさい。ただし,点Rにあるときにおもり Aがもつ位置エネルギーを0とする。 (3) )おもりAを, 同じ大きさで質量が大きいおもりBにつけかえた。おもりBを点Pまで持ち上げて, 静かに手 老放したとき,点RでのおもりBの速さと運動エネルギーは, おもり Aのときと比べてそれぞれどうなるか。 速さ 運動エネルギー

諏訪東京理科大学の2020年度の物理の問題なのですが、解説が載ってなかったので、時間がかかると思いますが、誰か解説お願いします🙏🙇

L]以下の問いに答えなさい。 解答はすべて解答用紙の指定されたところに記入し なさい。(3)は, 途中の計算式も含めて記入しなさい。 円周率を π, 重力加速度の大 きさをgとする。 I 図1のように, 水平と角θをなす斜面に沿って, ばね定数kの軽いばねの下端が固 定されており,上端には質量 Mの物体Pが取り付けられている。 斜面に沿って下 向きを正の向きとするx軸をとり, ばねの自然長の位置を原点 O とする。 はじめ 物体Pは,自然長から Ax だけ縮んだ点A で静止していた。 いま物体Pをx=1+dx の点Bまで押し下げ, 静かに手を放した。物体Pの大きさおよび斜面との摩擦は 無視できるものとする。 (1)以下の文章の空欄に適する数値および数式を補い, 文章を完成させなさい。 Ma sin 物体Pに働く重カの斜面方向成分の大きさは M,g,0を用いて の],点A で静止しているときのばねの弾性力カの大煮さはん, Ax を用いて の と表せ るので, g, k, M,0を用いて4x= く弾性力の大きさはん,1,4xを用いて と表せる。点Bにおいで物体Pに働 と表せる。物体Pは単振動するの で,その角振動数をωとすると, 点におげる加速度 aはωおよび!を用いて -M= Mgsiag-Alf+al) と表せ 本t4入) ーム! と表せ,運動方程式は g, k, 1, M, Ax, 0, o を用いて る。これより,角振動数 および周期Tをπ, M, kのうち必要なものを用いて a= 表すと,それぞれ ω= @ T= となる。 AB 間において物体Pの速さが0になるどきの座標をA×および!を用いて表 Aスtイ すとx= となる。この位置を重力による位置エネルギーの基準の位置に とる。すると,この位置において物体Pが有する力学的エネルギーは1,1,4xを +41 用いて| 0 と表せ,物体Pが AB 間の座標xを通過するときに有するカ学 的エネルギーは、その瞬間の速さvおよびん,,M,x,4x, gを用いて -ス) Sing+ D「と表 せる。この2つの力学的エネルギーは等しいので, 座標×を通過する物体Pの - s 127 12) 速さはん,M,x g,θを用いてv= ど表せる。これが最大値 Vmax となる ときのx座標は,1, M,g,θを用いてx= 19 と表せ, Vmax はk,1, Mを用い My sin@ て Vmax の と表せる。 M

⑶の計算が分かりません！ 途中式を教えてください！

N130.投げ上げと力学的エネルギー 高さ 19.6 mのビルの屋上から, 鉛直上向きに速さ 9.8m/sで質量 0.30kg の小球を投げ上げた。重力加速度の大きさを9:8 m/s° として,次の各間に答えよ。 ただし,(2), (3)では, 力学的エネルギー保存の法則を用いて答えよ。 (1) 投げ上げた地点を位置エネルギーの基準として, 投げ上げた直後の小球の力学的エネルギーは何Jか。 130. 2 例題14 9.8m/s m 74.J 19.6m 24.5m 13) 22m/s 015 x 030 x 9.p*+0- 14.% 9.8 9.8 015 x T6 35 レ=0 (2)小球が達する最高点の地面からの高さは何mか。 96,8 4.9+19.6 = 24,5 a15 xの30x 9.8-t0 : 0+ 0-30x 9.}y . 2-94ん 14.4 2,9% ん= 4.88 91 ニ (3) 地面に達する直前の小球の速さは何m/s か。 x030x9.8+0=0-30XV-+ a.30x98×(1796)

慣性の法則 作用・反作用の法則 力学的エネルギーの法則 この3つが教科書を読んでもあまり理解ができません。こんな僕にわかるように簡単に説明して貰えると嬉しいです😁