解答のK⊿l はどうやってでてくるのですか？？

mg 力を て、慣性系の場合 る。 運動方程式を立てることができ 解 な 引 26. Point ! 小球とともに回転する観測者から見 すると、重力 mg とばねの弾性力k4l と遠心力の 3 力がつりあっている。 解答 (1) 小球は回転半径 (+4) sin, 角速度の円 運動をしている。 小球ととも に回転する観測者の立場で考 えると, 重力 mg とばねの弾 心力 el fell l kAlsin kAl kAlcos (+41) sin 0 m(1+41)w² sin mg m・(l+Al) sinAw2の3力がつりあい, 小球は静止して いるように見える。 水平方向の力のつりあいの式は方 kAlsin0-m(1+41) w² sin 0=0 ...... 鉛直方向の力のつりあいの式は (S) k4lcos0-mg=0 2 nia 0S.0- (2) ②式より Al= mg (3) k cos 0 m01.0-

(4)の解答、解説が欲しいです。

水平な台の上に質量mの物体Aを 置き,図のように自然の長さのゴム ひもBを取りつけた。 ゴムひもの右の 端を持って水平方向にゆっくりと引く と, ゴムひもが自然の長さからα だ け伸びたときに物体が動き始めた。 そ の瞬間にゴムひもを引くのをやめたと x=0 x=1 A B m x ころ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。台と物体の間の静止摩擦係数 をμ, 動摩擦係数をμ', ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例 定数としてky とする。 重力加速度の大きさをgとする。また,μμ'とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びとの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギー を求めよ。 平をすべりださせ (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような 関係があるか, a, b を含まない不等式で示せ。 のはいくらか。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき, ゴムひもにはエネルギーが蓄えられていることに注意して, 移動距離6をm, g, k, 世, μ' を使って表せ。

2の解説を読んでもわかりません。 プラスとマイナスがなぜこのようになるのか教えて頂きたいです🙇‍♀️

2 答 大評点 1.00 問題にフラグ 付ける 問題を編集 る 滑らかな水平面があり、 質量mの小球Aが置かれている。 Aの 問題にはテストか変形が不足しています。 左側に軽いバネPを、右側にバネQを取り付け、それぞれの他端を壁に固定した。 P Q それぞれの バネ定数はk1, k2であり、 静止状態での伸びはd1, d2である。 静止状態でのAの位置を0とし、右 向きにx軸の正方向をとる。 d1、 d2は、(1)のみで用いること。 (1) k1, k2, d1, d2の間には、 =0の関係式が成り立つ。Pに関する項の符号は正とすること。 (2) Aの座標がxのときに、Aが受ける力は (3) Aの振動の周期は、 る。 である。 であ P bl dl k2d2 Q m 1x (1)力がつりあって合力が0なので bldl-f2d2=0 (2)伸びに対して、Pは負の方向は正の 方向に力が作用するので F = - k1 # (d1+x) + b 2 x (d2-x)

(5)が分からないので教えていただきたいです。

問4軽いバネの片端を壁に固定し、 他端に質量mの物体をつけて粗い床面に置いた、 水平パネ振り子を考 える。 バネが自然長の時の物体の位置を=0とし、 バネが伸びる向きに軸正をとる。 物体は床面から速度 と逆向きの抵抗力-bu を受ける (6は比例定数)。 時刻 t = 0 に、 原点にある物体に正の初速度v を与える と、バネ定数kがん この時、任意の時刻におけ だったため、このパネ振り子は臨界減衰振動をした。 る物体の位置(t) は右下のグラフのようになり、y=品を用いて以下の式で表せる。 x(t) = vote t 以下の間に、m, 0, y のうち、 必要な記号を用いて答えよ。 (自然対数の底eは数字なので、当然使用可。) (1) 最初に物体の速さが0となる時刻 to を求めよ。 (2) 時刻もの物体の位置 z (to) を求めよ。 (3) 時刻 to までにパネが物体にする仕事 W, を求めよ。 (4) 時刻 to までに床からの抵抗力が物体にする仕事 Wa を、 (3) の結果を用いて求めよ。 (5) 【チャレンジ問題】 前問で求めたW を、 以下の積分を実行することで導け。 √x(to) Wa= Jo rto (-ku)de="bu)udt=f" (-w²)dt 位 時刻

(1)〜(4)の解き方って合っていますでしょうか。また、(5)の問題が分からなかったので教えていただきたいです🙇左が問題、右が解いたものです。

問4 軽いバネの片端を壁に固定し、 他端に質量mの物体をつけて粗い床面に置いた、水平パネ振り子を考 える。 バネが自然長の時の物体の位置を=0とし、 バネが伸びる向きに軸正をとる。 物体は床面から速度 と逆向きの抵抗力-bu を受ける (6は比例定数)。時刻 t = 0 に、 原点にある物体に正の初速度 vo を与える と、バネ定数にがん=だったため、このパネ振り子は臨界減衰振動をした。 この時、任意の時刻 t におけ る物体の位置(t) は右下のグラフのようになり、y=を用いて以下の式で表せる。 (t)=votent 以下の間に、mo, のうち、 必要な記号を用いて答えよ。 (自然対数の底eは数字なので、当然使用可。) (1) 最初に物体の速さが0となる時刻 to を求めよ。 (2) 時刻 to の物体の位置 z (to) を求めよ。 (3) 時刻 to までにバネが物体にする仕事 W を求めよ。 (4) 時刻 to までに床からの抵抗力が物体にする仕事 Wa を、 (3) の結果を用いて求めよ。 (5) 【チャレンジ問題】 前問で求めたW を、 以下の積分を実行することで導け。 rx(to) = to) (-kv)dz = Wa= ・to sto (-kv)dr = √ (-bv) vdt = √ (-bv²) dt 位置 時刻

バネを元の長さの半分にする元のバネ定数の二倍になるということですが，どういう仕組みか教えてください

(1)についてです。弾力性による位置エネルギーを使って解いてますが、なんでk部分（緑のマーカー部分）が100とわかるのでしょうか。

例題26 保存力以外の力の仕事 ・66,67 解説動画 点Aを境に左側がなめらかで右側があらい水平面がある。 点A より左側のなめらかな水平面上で, ばね定数 100N/m のばねの一 端を固定し,他端に質量 1.0kgの物体を置く。 ばねを0.70m だけ 縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さになった位置でば ねから離れた。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 -0.70m→ 1[m]. B あらい水平面 自然の長さ (1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/sか。 物体はばねから離れた後右に進み,点Aを通過して点Bで停止した。 (2)物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離は何mか。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エネル ギーはU=1/23 ×100 × 0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エネルギーは K= 1/2×1.0×[J] ている 力学的エネルギー保存則より 0+1/2×100×0.702=1/12×1.0×2+0 ゆえに v=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l = -4.97 [J] 物体の力学的エネルギーの変化 = W より -×1.0×0²+x1.0×7.02=4.9l 7.02 ゆえに1= -=5.0m 2×4.9

(e) 答えが違うのですが、どこから間違っているのか分かりません。指摘と解説をお願いします。 解説に運動方程式が書いてないので、運動方程式も知りたいです。

44 軽いばねの下端に,質量2mの物体Pと質量mの物体 Qを接合したものをつるすと, ばねは自然長からαだけ 伸びてつり合った。 重力加速度をg とする。 (1) ばねのばね定数は(a)であり,物体を上下に振動 させたときの周期は (b)である。 P つり合いの状態にあるとき, Qを静かに切り離すと, Pはもとのつり合いの位置から (c) だけ上の位置を Q 中心にして、振幅 (d), 周期 (e) で振動する。 また、振動の中心を通過するときの速さは (f) である。 000000000 (2) 次にPだけをつるしたばねをエレベーターに付けた場合を考える。 エレベーターが,上向きに大きさαの加速度で運動しているとき エレベーター内で見ると, ばねが自然長からαだけ伸びてPは静止 したαは(g)である。 また, Pを上下に振動させたときの周期 は,(e) (h)倍である。 (高知大)

物理の問題です。なぜ10の2乗じゃなくて0.10の2乗になるのかわかりません。

ばね定数10N/mのばねを目然長から10cmのばす。 (1)はねがたくわえている弾性エネルギーは? 2 V=1/2x² より V=3×10×0.10

運動方程式はmと2mの物体とで加速度は異なると考えるのでしょうか？ 1と2を教えていただきたいです。 お願いします。

D 図3 C (3) 瞬間中心を図に記載せよ。(12点) 瞬間中心には対応する機素に対する記号をつけること。 12[m] m[kg] 5. 図4に示すように、振り子の一端に質量 m[kg] のおもりが 取り付けられ、もう一端に質量2m[kg]のおもりが取り付け られている。 振り子の回転中心から質量 m[kg]のおもりの 中心までの長さを [m]とし、回転中心から質量2m[kg]のお もりの中心までの長さを4[m]とする。 振り子の回転角度を [rad] とし、重力加速度を g[m/s'] とする。 振り子の腕の質 量は無視できるものとして、次の問いに答えよ。 (1) この系の運動方程式を求めよ。 (5点) ///// 4[m] [rad] g[m/s²] ~2m[kg] 図4 (2) L=21および2=1のときの振り子の角加速度を求めよ。 (5点) 2 mr 2 (3)において、 を長くしていくと振り子の最大角加速度はどうなるか。 (4点) - 6. 図5に示す質量m[kg] の物体1の壁側の端にバネ定数 k[N/m] のバネが取り付けられ、 他端にパネ定数 付け