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理科 中学生

これの(2)がわかりません、バばねXに0.45Nの力が働くところまではわかったのですがそこからの計算を教えてほしいです

[愛媛] 得点UP! 力の意味とその求め方 解答 別冊 p.3 得点UP! 力の大きさ、カ の向き, 作用点を, 力の三要素という。 (2)4Nの力を加 えた場合, ばねAは 2cm伸びているが, ばねBは1cmしか 伸びていない。 5 次の文章を読んで、あとの問いに答えなさい。 図のように,質量 80gの物体AをばねXと糸でつな いで電子てんびんにのせ、ばねXを真上にゆっくり引 き上げながら,電子てんびんの示す値とばねXの伸び との関係を調べた。 表は, その結果をまとめたもので物体A 糸 ある。 ただし, 糸とばねXの質量, 糸の伸び縮みは考 1 ばねX (糸は,机) に垂直で ある。 えないものとし, 質量100gの物体にはたらく重力の 大きさを1.0N とする。 水平な机 電子てんびん 電子てんびんの示す値〔g〕 80 60 40 20 0 電子てんびんが物体Aから 受ける力の大きさ 〔N〕 0.80 0.60 0.40 0.20 0 ばねXの伸び [cm] 0 4.0 8.0 12.0 16.0 エネルギー E 理解度 光と音 2 力と圧力 3電流 診断テスト ( (1) 実験で, ばねXの伸びが6.0cm のとき,電子てんびんの示す値は何gか (1) ばねの伸びは, 答えなさい。 [ ] ばねにはたらく力の 圧力とは, 1m² たりの面を垂直に す力である。 (2) 図の物体Aを,120gの物体Bにかえて, 同じ方法で実験を行った。 電子 てんびんの示す値が75gのとき, ばねXの伸びは何cm か, 答えなさい。 [ 大きさに比例する (フックの法則)。 4 1 エネルギー heck! 自由自在 ① O 圧力について調べるため次の実験を行った。 これについて あとの問い

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物理 高校生

力学の問題なのですが、自然長に戻ると物体が離れるというのが分からないです。離れたあとどのような運動が起こるのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

図1のように, なめらかで水平な床上に置かれた質量mの薄い板と質量mの小球が, 板の上面に立てられた支柱とばね定数んのばねにより, おたがい結び付けられている。同 じく床上に置かれている小物体の質量は2mである。 水平面内の支柱から小物体に向かう 向きをx軸の正の向きとし、 速度, 加速度, 力もこの向きを正とする。 小球と小物体の大 きさ, 支柱とばねの質量, 小球と板との摩擦, 空気抵抗は無視できるものとして 以下の問 いに答えなさい。 なお小球はつねに板上で運動し, 支柱に衝突することはなく, 小球, 小物 体,板の運動はすべて図の紙面に平行な面内に限られるものとする。 支柱 ばね 小球 10000 板 小物体 C 図1 問1 板を床に固定した状態で小球をx軸の正の向きに引き, 小球と支柱との間隔をばね の自然の長さよりも大きくしてから静かに手をはなすと, 小球は単振動する。 振動の 周期 T を求めなさい。 問2 ばねが自然長で, 小球と板が床上で静止している状態から, x軸の正の向きに大き さαの加速度で,板を等加速度運動させたところ, 小球は板に対して単振動を始めた。 運動を開始した時刻を t = 0 とする。 (1) 単振動の周期 T2 を求めなさい。また、ばねの最大の縮みを求めなさい。 △(2) 時刻 t = 2 T2のときの,小球の床に対する速度を求めなさい。 (3) 時刻 t = 2 T2 のとき,板の運動をそのときの速度のまま,等速度運動に切り替え たこのあとの運動で, はじめてばねの伸びが最大になったときの時刻と,その伸 びを求めなさい。 時刻は T2 を用いて表しなさい。 問3 ばねを自然長にして, 板と小球を共にx軸の正の向きに一定の速度(速さV)で運 動させる。 小物体にこれらと逆向きで同じ速さの速度を与え, 床上で板と小物体を 全非弾性衝突させた。 (1) 衝突直後の板の速度を求めなさい。 くっつきあって 一体 (2) 衝突後,板に対する小球の振動の速さの最大値と, 振動の振幅を求めなさい。 (3) 板と小物体が, 一体化してから離れるまでの時間を求めなさい。

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物理 高校生

(3)の詳しい解説お願いします

50.F-xグラフ 解答 (1) ばね定数 (2)(3)1/12倍 指針フックの法則から,F-xグラフの傾きが表 している物理量を考える。 解説 (1) フックの法則 「F=kx」 から, F-x ラフの傾きは、ばね定数を表している。 (2) F-xグラフの傾きは, ばね定数を表す。 図から、 グラフの傾きが大きいのはAである。 A 40= 2.4. (2) ばね定数が40N/mのばねに取り換え, (1) と同じ力でばねを押し縮め たとき, ばねの縮みは何mか。 24=40x 105 思考 0.6 513 50F-xグラフ 2本のばねA,Bについて FA 引っ張る力Fと, ばねの伸びxとの関係を調べたとこ 3、図のようなF-xグラフが得られた。次の各問に 答えよ。 (1) グラフの傾きは何を表しているか述べよ。 B (3) ある力F でばねを引っ張っ たとき, ばね A, B はそれぞれ X, XB だけ伸びたとする(図)。 A, B のばね定数ka, kB は, グ ラフの傾きに対応するので, FA B Fo (2) ばねA,Bのどちらのばね定数が大きいか。 0 XA XB x Fo Fo kA= kB= XA XB Aの伸びは,Bの伸びの半分であったので、 2x=xBから, Fo Fo 1 kB= = -KA XB 2xA 2 したがって, Bのばね定数はAのばね定数の 1/12 倍 である。 別解 (3) 同じ力を加えているので,フックの 法則から, F=RAXA F=kBXB RAXA=kBxB Aの伸びはBの伸びの半分であったので, XA XB kB= 11/23 である。したがって, XA XB -KA 同じ力を加えたとき,Aの伸びはBの半分であった。 Bのばね定数は Aのばね定数の何倍か。 ただし, 分数のまま答えてよいものとする。 50

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