101です。単振動の分野で保存則を使わないと解けない問題ってありますか？自分の書いたやり方で記述の時に注意した方がいい点とかありますか？

VI いろいろな運動 87 で点での速さを2つの方法で求め, mkdで表せ。 30" 滑らかな斜面上で、ばね定数の Pを結びつけ、自然長の位置で 与える振動の幅を求めよ。 エネル ものだ。 24 学 100 抜い 1. 点Aを重力の位置エネルギ ーの基準とする。 点Aと点口とで 0+0+(1+4)³ -m²+d+ 1+ 30 ++ 101. mx= 8k kld+ +d+mv²+ mgd A=√ k 4k X- つり合いの式mg を用いると 102 dが振幅になるから 11. 0+Ad-m² +0 Paax=dud 単振動の位置エネルギー N Kx²-(pSg)x 101 Ⅱの方法が速い。 CO-1 とおくと まず つり合い位置を調べる。 mg sin 30°-kl mg S 皿 0000000 0 中心 D Cと下のDとで を用いた力学的エネルギー保存則より (pSg) dmv²+(pSg)()* mp,SlpShを代入して、整理すると d 3g gd²-hv²++gd h 単振動の位置エネルギーの威力! 103 m mgmu √2k k (別解) 1の方法。 点Dを重力の位置 エネルギーの基準にすると, CとD で 1/12mv+mg(A+1)sin30+0 =0+0+1 (4+1) 11/21mw+1/23mg+1/21mal (1) 等温変化だからPV一定 P.SL=PS(L-x) (2) ピストンに働く力Fは F-PS-PS P-L-P =PS-PS PS PS X P.S 0 x |x|CLより FPSP2x よって、ピストンは単振動をする。 その =KA+KAI + kl² 周期では を代入すると T-2PL M ML -2x, "PS = box+mgsino m mysing) masino 103 NM = Bsinwt + Ccoswt (BCは任意定数) M=Bwcswt-cwsinwt x(0)=0 M(0) 2 Mo 1=- mgsino 13=Mo N 9 N 2 N +(1) mg mm 1 N 22 +

この問題のカについてで、図3のように、ad間、bc間は導線で繋がれているから等電位になり2枚目の写真の式が立てられるのは分かるのですが、それぞれの起電力が異なってショートするなどということはありえないのでしょうか？教えて欲しいですm(_ _)m

wwwwwww 電気容量のコン S デンサー, 自己イン ダクタンスのコイ ルとスイッチ S か XC L P らなる回路が,十分 に長い2本の平行な導体のレールに接続されている。 レールは間隔が で、水平に対して角度だけ傾いていて, 質量Mの導体棒Pが水平 に置かれている。 レール面に垂直に磁束密度Bの一様磁場がかけられ ている。Pはレール上を水平なまま, 摩擦なく動き,レールに沿って 下向きを正とする。電気抵抗は全て無視でき,重力加速度をgとする。 ISを帯電していないコンデンサーに接続し, Pを静かに放す。Pが レールを滑り落ち,速度がりになったとき,コンデンサーの電気量 Qは,Q=アである。このとき,Pを流れる電流をIPの加 速度をαとすると,Pの運動方程式は, Ma=イと表される。さ らに短い時間 4tの間にPの速度が4v だけ, コンデンサーの電気 量が4Qだけ増えたとすると, C, B, d を用いて, I=ウ Xa となる。これらの式から,Pが滑り落ちているときの電流IはI= と一定となることがわかる。 そして, Pが距離 xだけ滑り落 ちたときの速度はオである。 IISをコイルに接続し,Pを静かに放す。Pが x だけ滑り落ちたとき の速度をv,コイルに流れている電流をIとする。さらにPは短い 時間4tの間にdx=udtだけ移動した。電流の増加量を AIとする と,Pとコイルの2つの誘導起電力の関係からAIカ × 4x という関係式が得られる。 この式より, Pxだけ滑り落ちたとき て, Ma T= となる。そしてPの運動方程式は, x を用い クと表される。これよりPは振幅A=ケ 周期 コで単振動をすることがわかる。 そして, 位置 xでの速さ vは,v=サである。 ( 京都大 +東北大)

図1は分かるのですが、図2が分かりません、、 図2は両サイドにおもりがあるから0.1×2しないのですか？解説見ても分かりません。

C ◎ https://training.classi.jp/student/self-training/drill/middle-teaching-units/299/small-teaching-units/565/question-sections/9940/result/153149111?subjectCategoryld=4&subjectld=140 図1は、ばね定数50N/mの軽いばねの一端を固定し,他端に糸をつけて滑車に通 し、重さW5.0Nのおもりをつり下げたようすを表している。 図2は、両端に同じ重 〔N〕のおもりをつり下げたようすを表している。 図1、図2の場合におけるばねの伸びの値の組合せとして、最も適当なものを一つ選びな さい。 5°C くもり時々晴れ W 図1 W W 図2 選択肢 ア 図 1 0.05m 図 20.05m イ 図 1 0.05m 図2 0.10m ウ 図1 0.10m 図20.10m エ 図1 0.10m 図20.20m あなたの解答 I 正答 ウ ■■ Q 検索 X 不正解

(２)の問題で、最後0.49から0.70になるのが分かりません教えてください

水平面上の点Aを速さ 1.4m/sで通過する質量 1.0kg の物体がある。 平面はなめ らかだが,BC間のみあらく, 物体との間の動摩擦係数は0.15で、距離は0.50m である。 重力加速度の大きさを9.8m/s とする。 例題28 保存力以外の力が仕事をする場合 (1) 物体が BC 間を通過する間にされる仕事は何Jか。 解答 物体が点D を通過する速さは何m/s か。 (1) 鉛直方向の力のつり Nは N=1.0×9.8=9.8N 20 9.8 ハ47 011579.8 -1:47+0,50 A 8.7150 D 0.74 0.785 い 1.70m/mfx1x1.42 あいより,垂直抗力の大きさ μ'N 重力 動摩擦力の大きさfは 1.0×9.8N 「μ'N」より f=0.15×9.8=1.47N よって、物体がされる仕事 W は, 「W=-Fx」より W=-1.47×0.50 =-0.735≒-074J (3) 点Bを通過する速さを UB, 点D を通過する速さを と する。 力学的エネルギーの変化が動摩擦力のした仕事に 等しいので 1/12mo 1 2 mv mum=w 980.9 0.79 17 2 516 14 2 ×1.0×13×1.0×1.4°=-0.735 2 UD2=-1.47+1.96=9.49 よって up=0.70m/s 2mv² = 0.24142 (2) AB, CD 間はなめらかなので力学的エネルギーは保存 される物体は等速直線運動をする)。 9800 =0.29 Point 動摩擦力は負の仕事をする。そのため、力学的 エネルギーは保存されず、減少する20,48 0.98-0.735 L

問題には直接関係ないのですが、B→Cの反応が等温変化なのにグラフが直線なのはなぜですか？ 等温変化のときは曲線だと覚えていたので違和感があります...

262 ここがポイント 理想気体の状態方程式は、気体の圧力を、体積をV,物質量をn, 気体定数を R, 絶対温度をTと すればV=nRT である。 特に,単原子分子であれば、その気体の内部エネルギーは U=12nRT=123Dで与えられる。 解答 (1) グラフより pv=pc なので, pc を求めればよい。B→Cは等温変化で あるから, ボイルの法則を B, Cに適用して pcx(10×10-2)=(2.0×105)×(5.0×10-2) pc=pv=1.0×10 Pa また,状態方程式を用いて PDVD 1XRTD よって TD=PDVD R (1.0×10)×(2.5×10-2) (W 8.3 3.0×10²K)--W+0= TЯ-40 (2)状態Aの温度を TA とすると 3 AUDA = 1/2× -×1.0×R(TA-Tb) 状態方程式を用いて DAVA TA=- 1.0×R' VA=VD であるから = PDVD Tb=- 1.0×R AUDA-RTA-TH =R (DA― DD) × VA R 01+0=ULT PA-VA-PPT - VALPA-PD) 100XRTLST YoxR = 12 ((2.0×10)-(1.0×10×25×10の人 = 3.75×10°≒3.8×103J 東日 直頰 (3) 右図 V(X10-2m³) ボイル・シャルルの法則を用いて, 状 態 A, B, C の温度 TA, TB, Tc を求 める。 10 7.5 (1)より,T= 3.0×102K であるから T=2Tn=6.0×102K 5.0 B D 2.5 T=Tc=2T=4Tb=12×102K A→B, C→Dは定圧変化であるか ら, シャルルの法則が成りたち, Vと 0 3.0 6.0 9.0 12 Tは比例関係となるので, グラフは原点に向かう直線となる。 T(X10²K) FUL

(3)の三枚目の写真のR’-Rの式がよく分かりません

At t であ 物理 問題Ⅱ 図1のような長さL. 断面積 S, 抵抗値Rの抵抗体 X を考える。この抵抗体Xの左 右の端に大きさVの電圧をかけたとき、抵抗体Xの内部には一様な電場(電界) が生じ るものとする。 自由電子は電場から力を受けて一定の加速度で運動し、抵抗体X内の イオンなどと衝突し、 いったん静止する。 この衝突が一定の時間間隔で繰り返し起こ ると仮定すると、 自由電子の速さは時刻に対して図2のように変化する。 自由電子1個 の質量を電気量e (e>0) 抵抗体Xの単位体積に含まれる自由電子の個数を とする。 S 抵抗体 X 図 1 L 設問(1) 以下の文章が正しい記述になるように, (あ~か)に入る適切な数式をL.S.V. em,n, Tのうち必要なものを用いて表せ。 ( 抵抗体 Xの内部に生じる電場の強さは の大きさは (あ) なので,自由電子の加速度 であり自由電子の平均の速さは (う) 一方、この抵抗体Xの断面を時間の間に通過する自由電子の数は xv4t なので、この抵抗体 X を流れる電流の大きさは したがって, 抵抗体 X の抵抗率は (カ) となる。 である。 (え) (お) xvとなる。 この抵抗体 X に力を加えると,長さはL+4L (4L>0) になり, 断面積はS-AS (4S>0) になった。 この変形において、抵抗体 X の抵抗率は変化しないものとする。 ただし, LAL, S4Sとし, 1>|x|のとき (1+x)=1+pxの近似式を用い,また,微 小量どうしの積を無視するものとする。 設問(2) 抵抗体 X の長さがL+4L, 断面積がS-4Sのときの抵抗値R' を R, L, 4L, S, 4S を用いて表せ。 設問(3) 力が加わり変形しても抵抗体 X の体積が変化しないものとして, R'-R を R, L, 4L を用いて表せ。 速さ ・時刻 T 2T 3T 図2

正解は④なのですが、公式通りの⑥が答えだと思いました。この問題であの公式が使えない理由を教えて頂きたいです。

第2問 図のように、長さの軽くて伸び縮みしない糸の一端が点0に固定さ れ、糸の他端に質量mの小球Pがとりつけられている。 糸が鉛直方向と30°の角 度をなした状態で,Pはなめらかな水平面 A上を速さで等速円運動をしてい る。Pと面Aの間に摩擦はなく、重力加速度の大きさを」として、次の問い(問 1~7)の答えを,それぞれの解答群のうちから一つずつ選べ。(配点35) 30° A mv Vo 500030 JAN mg Ssin30 問1 小球Pの円運動の周期Tはいくらか。 7 1 TUD ② 2,720 3 TUO ④ 21 Vo 2πl (5) ⑤ ⑥ 2π Vo / ⑦ 2π ⑧π

（2）についてですが、下向きを正として考えて答えは正なのに上向きになるのですか？下を正として考えて、答えが正なら下向きではないのですか？

4.0.50kgのおもりに糸を付け、 図のように吊した。 次のそれぞれの場合について、糸がおもりを 引く力の大きさを求めよ。 2.9m/sで上昇させるとき 等速直線運動なので ゆえに引く力は4.9さん〕(上向き) a=0 よってF=0となる。 (3) 2.0m/s 2で上昇させ 上向きを正とす ma=Fより (2) 2.0m/s2で降下させるとき 下向きを逆とすると、 ma=Fより、 0.50×2.0=4.9-f 0.50×2.0=f-4.9 f=4.9+1.0=5.9〔N〕(上向き) in the futacht 20 m/n attitude t f=4.9~1.0 f=3.9〔N〕(上向き) ① おもり 050x9,80 = 4,92N3

解答の部分のFー20×9.8のとこがなんでその式になるのかがわかりません 教えて欲しいです。

[知識] 136. 仕事と位置エネルギーある高さの点から,質量 定の速さで10m もち上げる。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) もち上げるのに必要な力の大きさはいくらか。 (2) もち上げるのに要した仕事はいくらか。 161 (3) 点Oを重力による位置エネルギーの基準とすると,点0から10mの高さにもち上 げられた物体のもつ重力による位置エネルギーはいくらか。 JES X [知識] tross mit it for mig 3 SUD n C

写真の問題で、力の向きと物体の移動方向が逆向きなのにマイナスがつかないのはなぜですか？？ 教えてください🙇‍♀️

74 仕事の原理 図 1,2のように、ひも･定をつ 滑車 動滑車を用いて,質量10kgの物体を ゆっくりと 0.50m引き上げた。 重力加速度の 大きさを9.8m/s2 とし, ひもや滑車の質量お よび摩擦は無視できるとする。 ((1) 図1で ひもを引いた距離を求めよ。 0.50m 0.50m " (2) 図1で,ひもを引く力の大きさを求めよ。 物体が 移動する 向き 10kg POTESTAS Det er } 図1 (3) 図1で,ひもを引く力がした仕事を求めよ。 (4) 図2でひもを引く力がした仕事は (3) の何倍か。 加える力の向き ➡11 ヒント (1) 動滑車の左右のひもは0.50mずつ短くなる。 10kg 図2