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物理 高校生

(4)で、なんで引き合ってるものとするんですか、? あと、(7)でBとAが離れる条件がよくわかりません。 お願いします🙏🏻 ̖́-

58. たてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立ててO 端を水平な床に固定した。 この棒に、同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A,Bを通した。物体Aには、ばね定数の軽いばねをつけ、 ばねの他端は棒の端に固定した。 ばねはOP 方向のみに伸縮し、棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。さらに,物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 [18 広島大 P 物体 x=0+ 接着剤 物体 ABが廻しあうときは物体とBはないが、引きあうときは引きあう力の大きさが 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさを!とする。 初めに, ばねはその自然の長さからだけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。 図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる (1) 自然の長さからのばねの縮みを,m,k,g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ、静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した (2)この振動の周期を,m, k を用いて表せ。 (3) この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。 また, 物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまりTが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x軸の正の向きを物体Bには △ たらく力の正の向きとすること。 △ (5) 物体 A,Bの運動方程式を考えることで, Tを,m, k, g, xを用いて表せ。 .00 図 (6) Tをxの関数として, -3d≦x≦3d の範囲でグラフにかけ。 ここでは6>3d とする。 D 次に,接着剤の接着力が小さく, 物体 A, B間の引きあう力の大きさがmg以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。 ただし,離れる瞬間の前後で, 物体AとBの運動エネル ギーや,ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 物体Bをつりあいの位置からだけ押し下げ、静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 x (7) 運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,はある値以上でなければならな い。 by を,m,k,g を用いて表せ。 x (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを,m,k,g, b を用いて表せ。 〔22 千葉大〕

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理科 中学生

(3)と(4)の問題を分かりやすく解説して欲しいです!

3 右の図のように机の上にコイルと導線 AB を置く。机の上方か らコイルの中心に向けて磁石のN極を近づけていくと,検流計 の指針が右に振れるように検流計とコイルを接続する。ただし, 検流計は電流が+端子から流れこむと指針が右に振れるように なっている。 次の問いに答えなさい。 たん し A コイル 検流計 B/導線 (10点× 4 - 40点) (1) 磁石のS極をコイルの中心から上方へ遠ざけていくと,検流計の指針はどうなりますか。 (2) 導線 AB にAからBの向きに電流を流す。流している電流の大きさを変化させると,検流計の 指針が左に振れた。電流の大きさをどのように変化させましたか。 (3) 接続されている検流計をはずして,コイルに電池を接続する。 そのとき, 検流計の+端子に接 続されている導線を電池の+極に, -端子に接続されている導線を電池の一極に接続する。 電 池の電流によってつくられるコイルの内側の磁界の向きを答えなさい。 (4) 導線 AB に流れているAからBの向きの電流が,コイルによる磁界から受ける力の向きを答え ↑ア ア 改] い。 E) なさい。 (1) (3) (4) 右に振れる 大きくした 上下 右左 〔大阪教育大附高(池田)〕

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