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物理 高校生

(1)なぜ3枚目のように求めてはいけないのですか?

演習 8-2 図のように, ばね ばね定数k) の一端を天井に固定し、他端に小物体(質量 mg だけ伸びたところでつり合った (重力加速度の m) を接続すると, ばねが k 大きさg). ばねが自然長となる小物体の位置を原点として, 鉛直上向きにx軸 を定め, x軸に沿った小物体の運動を考える. 小物体の位置を座標xを用いて表 し、速度をv, 加速度をaと記す. mg の位置から,x=0の位置までゆっくりと運ん (1) 小物体に外力を加え x=- k だ.この間の外力の仕事 W を求めよ. 時刻 t=0にx=0の位置で, 小物体を静かに放した. (2) 運動方程式より k mg - - /h2² ( x + m²) m k ma=-kx-mg となる. 運動を時間追跡し, その結果を用いて, v²をxの 関数として表せ. (3) 運動エネルギーの変化が, 弾性力と重力によってされた 仕事に等しいことを用いて, ぴとxの間の関係式を作れ. (4) 運動エネルギーと弾性エネルギーの和の変化が,重力に よってされた仕事に等しいことを用いて, v2とxの間の関 係式を作れ. (5) 運動エネルギーと弾性エネルギーと重力の位置エネル ギーの和が保存することを用いて, v”とxの間の関係式を 作れ. .. a=- ooooooo 方針 (1)は仕事の計算. 外力を求め, 仕事の定義に従って計算すればよい. 一方で, 外力以外に現れる力は,重力と弾性力のみであるから, エネルギー収支から仕 事を逆算することもできる. (2)以降は,単振動であるから、時間追跡もエネルギーでの扱いもできる. そ こで,演習8-1 と同様に,指示に従って各手順を確認しておく. よって、仕 物体と に

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物理 高校生

黄色のマーカーについている問題についての質問で 問題の中の黄色のマーカーところの 2tー20×9.8=0 t=98N の式で運動方程式のところ tーmg=0はありますが2というのが動滑車からきたのかどこからきたかがわからないので教えて頂きたいです。 よろしくお願いします。

教科書 p.94 問3 ポイント 解き方 第1節 仕事と力学的エネルギー 図のような, 定滑車と動滑車を組みあわせた装 置を用いて,質量20kgの物体をゆっくりと 0.50 mの高さまで引き上げた。 人は,ひもを何m引い た。 また、ひもを引く力がした仕事は何Jか。 ただし, 滑車やひもの質量は無視できるものとす る。 -20kg 81 10.50m 問のガイド 第1節 動滑車の両側のひもから張力がそれぞれはたらく。 動滑車を用いているので, 物体を0.50m 引き上げるために人はひ もを 0.50m×2=1.0m 引かなければならない。 動滑車には両側からひもの張力がはたらく。 また, 物体をゆっくり と引き上げたので, 物体 (動滑車を含む)にはたらく力はつりあってい ることから, ひもの張力の大きさをTとすると、 2T-20×9.8=0 よって, T=98N 人はひもをTと同じ大きさの力で鉛直下向きに1.0m 引くので, ひもを引く力がした仕事は, 98N ×1.0m=98J である。 ●引いた距離・・・ 1.0m, 仕事・・・ 98 J

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