高一 物理基礎です。 この問題の運動がイメージできません。どのような運動なのでしょうか。 また（4）の解説をお願いしたいです。

15 等加速度直線運動のグラフ図は,x軸上を等加速度v[m/s]* 20 直線運動している物体が,原点を時刻 0sに通過した後の 8.0 秒間の速度と時間の関係を表す u-t図である。 (1) 物体の加速度α [m/s²] を求めよ。 (②2) 物体が原点から最も遠ざかるときの時刻] [s] と, その位 置 x1 [m] を求めよ。 (3) 8.0 秒後の物体の位置 x2 [m] を求めよ。 (4) 経過時間 t [s] と物体の位置 x [m]の関係をグラフに表せ。 OLO 0 0 -12 8.0 it[s] 例題 5 19 [2]) 10

(2)の問題で、点CでN＝0だと台車ってレールから離れていないんですか？

発展例題17 鉛直面内での円運動 2 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。 台車の質量をm, 重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする｡ ∠COB が 0 となる点Bで , Onia2 h レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 CORVE (2) 台車が点Cを通過するための,出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて,点Bでの速さを求め,台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点Cで N≧0であれ ば,台車は点Cを通過できる。 すなわち, 高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし,水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh=mv²+mgr (1+cose). 地上から見ると, 点Bにおいて台車が受ける力 は,重力, 垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso 0 N B: mg mg coso A m 発展問題 212, 213,214 800 CIS ROB 0 O 運動方程式は v² matth img cos0+N...② r 式 ①② から” を消去し, N を求めると Jalmal Un JAD mg N=- (2h-2r-3r cos0) (2) 点Cでの垂直抗力Nは,(1) のNに 0 = 0 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点CでN=0 になるときの値である。 (1) の結 LATAR 5 果から,20m2h-5r) ho=- FCC r. Q Point <Point ho=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は,力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。

問3が分かりません。答えは④なのですが、 解き方が分かりません。 また、m1はどこの部分の事でしょうか？

▼1編 2章 第3問 水平な台の上に質量Mの木片を置き,台 の端に取り付けた滑車を通して, 伸び縮みしないひ もで皿と結び,皿の上に質量mのおもりを載せる。 ただし,重力加速度の大きさをgとし,また,ひ もと皿の質量は無視でき, 滑車は軽くて滑らかに回 転できるものとする。 T=Mx 木片 (-2+) X√6) mg 4 M 9 Mg m ①g 2 M+ m_g M a fm) = 211g まず、木片と台の間に摩擦がないとした場合の運 動を考えよう。 問1 このとき, 木片の加速度の大きさはいくらか。 Mm M+m m g MAL おもり M 問2 また,ひもが木片を引く力の大きさはいくらか。 m² ①mg ② (M+m)g 3 M + m_g 4 M M+m g 実際には,木片と台の間には摩擦がある。 静止摩 擦係数μを求めるため, おもりの質量mをいろい ろと変えて木片の運動を調べ、次の結果を得た。 (1) m≦m では, 木片は運動しなかった。 (2)mmでは、木片は等加速度で運動した。

下の2枚の写真の固有振動って同じ意味ですか？？

link C 共振・共鳴 Webサイト ①固有振動と共振共鳴 ブランコがゆれるとき, 振れ幅が小さければ その周期は振れ幅によらず, ブランコに固有の一定の値になる。 一般に, 振動する物体(振動体)を自由に振動させたときの振動を固有振動とい い,そのときの振動数を 固有振動数 という。 normal modes [harmonics] natural frequency [harmonic] ブランコに乗った人を後ろから押してゆらすとき, 押す人が不規則な タイミングで力を加えてもブランコはなかなか大きくゆれない。しかし, ブランコの固有振動にあわせて周期的に力を加えると、ほんのわずかな 力でブランコを大きくゆらすことができる。 同様に、振動体にその固有 振動数と同じ振動数で力を加えると,小さな力でも大きく振動する。 こ のような現象を共振 または共鳴という。 resonance resonance 糸とおもりで振り子をつくり、共振のようすを観察してみよう。 実験 20 共鳴は,共振と同じ意味で用いられる。 音波に関する場合には共鳴を用いることが多い。 15 20

この物体の速度を求める問題なんですけど、物体は最初力学的エネルギー0から仕事をされてその分だけ力学的エネルギーは増加しますよね？私は外力のした仕事の総和=力学的エネルギーと考えました。ですが答えでは右辺に位置エネルギーが書かれていません。どこが間違っているのでしょうか。

動加速度=y 動摩擦係数= Mo 1 e Isinc Hilfith tl I El mylsind, junge cosce 物体の力学的には言わび+ malsinde 1 = Fl+my lsinle-unglloso = = m² + my l sind 1 1

(4)の重心の位置が変わらないというところがわかりません

133. 重心の運動 なめらかで水平な床上に質量mで長 さが1の一様な板 AB が置かれている。 この板上のA端に 乗って静止していた質量 2mの人がB端へと歩く。 図のよう に床面にx軸をとり､ 静止していた板のA端を原点とする。 0 A (1) 人が板上を, 床に対して速度で歩いているとき, 床に対する板の速度Vを求めよ。 2m B x (2) 人がA端にいるとき、人と板とからなる物体系の重心の位置 x を求めよ。 (3) 人がB端に着いたときの人の位置を x1, 板のA端の位置を x2 とする。 このとき人と 板とからなる物体系の重心の位置 XG' を X1 と X2 を用いて表せ。 (47\X1, x2 をそれぞれを用いて表せ。

この問題の(2)で、答えには２枚目の写真のように書いてありました。 私は3枚目のように回答したのですが、なぜこの図だといけないのか教えてください。

3 I 質量がともにmの2つの小球 A,Bがあ る。 静止しているBに対してAを速さ”で 当てたところ, A の進んできた向きに対して A は左へ30%Bは右へ60°の方向へそれぞれ 飛んだ。 A (1) 衝突後の A, B の速さをそれぞれ求めよ。 (2) 衝突の際にAがBから受けた力積の向 きと,大きさをそれぞれ求めよ。 B 230° 60° B

⑴の①速さゼロだから運動エネルギーもゼロじゃないんですか？

学的エネルギー保存則を利用した物体の速さの求め方 文字式の場合≫ 【量m[kg]の物体が,高さ A から速さ vで投げおろすと、高さB での速さがvとなった。 高さ A、Bそれぞれの高さはh his 力加速度の大きさをg[m/s2] として、次の各問に答えよ。 計算 高さ A 高さ B 力学的エネルギー保存則の式 (1) 高さ A での物体の、①運動エネルギーKA、 ② 位置エネルギーUA、 ③ 力学的エネルギーEAの値はそれぞれいくらか。 2 ③3③ m. Via KA= UA= m.g. us ÷mg at mgha EA= (2) 高さ B での物体の、 ① 運動エネルギーKB、 ② 位置エネルギーUB、 ③力学的エネルギーEBの値はそれぞれいくらか。 (1) (2) (3) ·m. vo Imv² - malip KB= 2 UB = m.g.hp t EB= 2 (3) このときの物体の力学的エネルギー保存則の式を立てて、物体が高さBを通過するときの速さを求めよ。 + mio+mghp 高さ A での速さ VA、 高さ ha 高さ B での速さ VB、高さhB Ama+mgha は+ 22 pvv²a + zmghe = MUB + va + U²₁ +28 (40-60) じ = 速さや高さの値が文字で与えられた場合、 与えられた文字を使って 答えを導かなければならないことに注意!! MUD+2mghp +2gle = Vo +2gho V² P VB 25/60-6p) = VIP 2012 K

この解き方合ってますか？

66 質量mの小球Pが速さで滑らかな面に垂直に衝突し た。 面から受けた力積の大きさはいくらか。 反発係数をe とする。 67 P が速さで魚の m u

物理、単振動の問題です。 解説の (3)K=2k (4)U最大=2×1/2ka² の「2×」 (5)2×1/2kx²+1/2mv²=ka² の「2×」 の意味が分かりません 物理 単振動 ばね

必解や52.(2本のばねによる単振動〉 図のように,なめらかな水平面上に質量 m の物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, Bとばねが自然の長さ にある状態でつながっている。水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置を×座標の原点0とする。物体PをばねAのほうへ原点Oよりaだ けずらしてからはなす。このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。時刻 t=0 において, 物体Pはちょうど×座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。ばねの質量はないものとして, 次の問いに答えよ。 (1)任意の時刻tにおける物体Pの位置xおよび速度かを,等速円運動の角速度ωを用いて A B 00000 p m 表せ。 (2)任意の時刻tにおいて物体Pが位置xにあるときの加速度 αを,ωとxを用いて表せ。 また,2つのばねAとBから受ける力Fを,kとxを用いて表せ。 (3) 物体Pが x=a に達してから,初めて原点Oを通過するまでの時間 to と,初めて x= 2 -aを通過するまでの時間tを,kとmを用いて表せ。 (4)物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置,およびはばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,wやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置×の関係を求め,vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a, kおよび mを用いて表せ。また、物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 【香川大 改)