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数学 中学生

この問題がまったくわかりません、解説お願いします!

代入し ●整数に の値を 市 12 右の図のように、水平に置かれた直方体状の容器 があり、その中に底面と垂直な長方形のしきりが ある。しきりで分けられた底面のうち、頂点Qを S 自然 40 ふくむ底面を A,頂点 R をふくむ底面をBとし, an Bの面積はAの面積の2倍 「30 cm 後 0 6 10 ... 15 : 入し、 である。 管αを開くと, を用い y(cm) 0 ... ア ... 30 イ ... 40 A側から水が入り, 管bを 一定 とに で定に で =8 上 る。 B 12(1)x≧10のとき, B側の水面の高さは, B側に入る水の高さ とA側から流れ込 んでくる水の高さの Q 恋 RJ和となる 208Check! 近い 開くと, B側から水が入る。aとbの1分間あたりの給水量は同じで 一定である。 A側の水面の高さは辺QP で測る。 いま, aとbを同時に 開くと、10分後にA側の水面の高さが30cmになり, 20分後に容器』 (1)が満水になった。管を開いてからx分後のA側の水面の高さを y cm と すると, xyとの関係は上の表のようになった。 ただし, しきりの厚 さは考えないものとする。 (1) 表のアイにあてはまる数を求めなさい。 (2)次の①②の変域のときとりとの関係を式で表しなさい。 ① 0≦x≦10 のとき ② 15≦x≦20 のとき 〔岐阜一改 (3)B側の水面の高さは辺RS で測る。 管を開いてから容器が満水になるま での間で,A側の水面の高さとB側の水面の高さの差が2cmになる ときが2回あった。管を開いてからそれぞれ何分何秒後でしたか。 容積とグラフにつ いての問題には, 他にも段差のある 容器や給水と排水 などいろいろなパ ターンがある。 解 き方を確認してお こう。

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物理 高校生

(2)(3)についてです。 この二つの問題は単振動のエネルギーの考え方で解いても大丈夫でしょうか? 御回答よろしくお願い致します。

基本例題31 単振動の式 図のように, 質量 1.0kgの物体が, 原点Oを中心と して, x軸上で振幅5.0mの単振動をしている。 基本問題 224 225 226 227 Q P x=3.0mの点Pにあるとき、 物体は12Nの力を受け ているとする。 -0.50 O 3.0 x[m] (1) 単振動の角振動数と周期を求めよ。 (2)物体が点Pにあるとき、 その速さはいくらか。 (3) 振動の中心を通過するとき、物体の速さはいくらか。 (4) 物体がx=-0.50mの点Qにあるときの加速度を求めよ。 (5) 物体の加速度の大きさの最大値はいくらか。 sin' wt+cos'wt=1から, coswt=± @ 点Pでの速さは, 指針 単振動の基本式を用いて計算する。 (1) 運動方程式 「F=-mwx」 から角振動数 を求め, 「T=2π/w」 から周期を計算する。 (2)(3) x=Asinwt」 を用いて sinwt を求め, coswt を計算し、 速度を示す式 「v=Awcoswt」 から算出する。 また, 振動の中心では速さが最 大になる。 (4)(5) 「a=ω'x」 を用いる。 加速度の大きさ が最大となるのは,振動の両端である。 -12=-1.0×w2×3.0 解説 (1) 運動方程式 「F=-mw'x」 に, 点Pでの値を代入すると, w²=4.0 w=2.0 rad/s 周期は, T=- 2π 2π w 2.0 ==3.14 3.1s (2) 変位xを表す式 「x=Asinwt」 から, 3.0=5.0sinwt sinot = 3/ 5 4 v=|Awcoswt|=5.0×2.0× =8.0m/s 5 (3) 振動の中心では,物体の速さが最大になる。 v=Aw=5.0×2.0=10m/s (4) 加速度と変位の関係式 「a=-ω'x」 を用い と, a=-2.02×(-0.50)=2.0m/s2 右向きに 2.0m/s2 (5) 振動の両端で加速度の大きさが最大となる。 a=Aω²=5.0×2.02=20m/s2 Point 単振動の特徴 単振動において,振動の中心では,速さが最大. 加速度および復元力の大きさが0となる。また, 振動の両端では,速さが0. 加速度および復元 力の大きさが最大となる。

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