なぜ、丸で囲ったようになるのですか？また、計算の仕方も教えてくれると嬉しいです！教えてください。 お願いします！

つたろ. の代 てま き 28 2 ・自然長・ 橋元流で 解く! * m 第9講 単振動 図9-29 粗くて水平な床面上に, ばね定数kのばねが,一端を壁に固定して 長からaだけ引き伸ばして、静かに手をはなしたところ､ 小物体はば 置かれている。 ばねの他端に質量mの小物体をつなぎ, ばねを自然 ねに引かれて床面上をすべり ある地点で一瞬静止したのち、再び逆 向きに動きはじめた。 はじめから一瞬静止するまでの間に小物体が動いた距離はいくらか。 また,その間に要した時間はいくらか。 ただし,重力加速度の大きさをg 小物体と床面との間の動摩擦係 数をμとする。 201 準備 この問題では,小物体に床からの動摩擦力が働きま すから,力学的エネルギー保存則は使えないはずです。にもか かわらず, 小物体が動きはじめてから次に静止するまでの間に 起こることは,摩擦のないふつうの単振動と同じなのです。 なぜそのようなことが起こるのかといえば､この小物体に働く床面から の動摩擦力の大きさは,床からの垂直抗力をNとして f = μN = μmg で一定だからです。 たとえば,μ = 1だとすると, この摩擦力は重力mg と同じ大きさですから、重力のもとでの鉛直方向の単振動とまったく同じ になります。 不思議なように見えますが、謎の種を明かせば、一瞬静止した小物体が 向きを変えて動きはじめたとき 小物体に働く動摩擦力は大きさこそμmg で同じですが、その向きは逆向き(左向き)になります。ですから、最初 の単振動とは別の単振動に変わっているわけです(振動の中心が移動しま

なぜ位置エネルギーで比べたらダメなのですか？

小球A 小球B 128/ 力学的エネルギーの保存■なめらか な水平面上に、一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m] の軽いばねの他端に質量 m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量3m[kg] の小球Bが置かれている。 水平面は, なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか ら [m] だけ押し縮めた後, 静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。 重力加速度の大きさをg [m/s2] とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W [J] を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さ [m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x [m] を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん [m] を求めよ。 [17 東京農大 改] 124 mmmm201

どんな計算をしているか分かりません。なぜなぜ分子に3が出るのか、なぜ(2^γ-1)になるのか教えてください。

RTY PLS (K) LIZA ルギーの変化をそれぞれ 20, 402〔J〕 とおく。 部エネルギーの変化の式「JU-23nRAT よ -7)=nR(2¹-1) DOLS AR P11W-QW.49 UL1 nR W+VD=O T=2nR (21-2) DLS 38130分し Opals(1) された仕 401 図C W2 TAU₂ 2840J50²& 左室において熱力学第一法則 W'=W2 なので 1=+= -~-2) puLS=2(2-1) poLS (J) 1 = 3 2 (27+¹-1+27-2) 39.99 (2・2'+2'-3) 3.3 (2'-1) 9 12/02 (2'-1) VLXIU "I 量 4UDA を求めよ。 体積Vと絶対温度 T のグラフをかけ。 [熊本大改〕 249 259 2 ここがポイント 正弦波は1周期ご 考えればよい。 (1) 問題の図より, 1周期 T=0.80g 4.C V= v=1=1 0.8 (2) 位置 x=31m 31 4.0 となる。 x=3] 位に等しいの (3) 正弦波は1 波形をくり返 t = 2.0s が 倍であるか t // = 1 T となる。 2 長進めた (4) (2) より, い。 2.0 を読み取 ■リンター内の左 数R [J/(mol・K)〕, れている。 右室の気 壁からL〔m〕 の位 シリンダー壁と

なぜ二つの室の圧力が同じなのでしょうか！ よろしくお願いします。

9月21日 8限目 演習問題 |1 2015 九大 図のように、 断熱材でできた密閉さ れた容器が隔壁により第1室と第2室 に仕切られている｡ 隔壁は各室の気密 性を保ちながら容器内を摩擦なくなめ らかに動く。 また, 隔壁を固定するこ とも可能である。 隔壁の中央部は熱を 通す素材で、それ以外の部分は断熱材 でできている。さらに, 中央部は開閉 可能な断熱カバーでおおわれており, このカバーの開閉により両室間の熱の移動を制御できる。すなわち, 断熱カバーが閉じてい いれば、両室の間に熱の移動は無く, 断熱カバーが開いていれば,両室の間でゆるやかなB. 熱の移動が可能である。 隔壁中央部の熱容量はないものとする。 第1室内にはヒーターが 設置されており, 第1室の気体を加熱することができる。 容器 第1室 ヒーター 隔壁 断熱カバー 第2室 隔壁中央部 IPA (l). 3 第1室と第2室に,気体定数をRとして定積モル比熱が 22 R である同種の単原子分子 理想気体を封入し, 次に述べるような状態変化を行った。 なお, 問題中の温度はすべて絶 対温度で与えられている。 初めの状態 A では, 隔壁は静止しており, 断熱カバーは閉じている。 このとき, 第1 室の気体の体積, 温度,圧力はそれぞれVA, TA, PA であり, 第2室の気体の体積, 溫 度,圧力はそれぞれ 3VA, TA, PAであった。 (1) 第1室の気体の物質量(モルを単位として表した物質の量) , VA, T'A' PA, R の 中から必要なものを用いて表せ。 状態 A から, 隔壁を固定し断熱カバーを閉じたままヒーターによりゆっくり第1室の 気体を加熱したところ, 第1室の気体の温度が2TA となった。 この状態を状態 B とする。 (2) 状態 A から状態 B への変化の間にヒーターが第1室の気体に加えた熱量を, VA, TA,PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 次に, 状態 B から隔壁を固定したまま断熱カバーを開け, しばらく待ったところ, 熱 平衡に達した。 この状態を状態Cとする。 (3) 状態Cにおける第1室, 第2室の気体の温度を, VA, TA, PARの中から必要な ものを用いて表せ。 (4) 状態 B から状態 C への変化の間に第1室から第2室に移動した熱量を, VA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 (5) 状態Cにおける第1室の気体の圧力, 第2室の気体の圧力を、 それぞれVA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 再び状態 A から考える。 以後, 隔壁は自由に動けるとし, 断熱カバーは閉じている。 ヒーターによりゆっくり第1室の気体を加熱し、 総量 3PAVA の熱を加えた状態を状態 Dとする。 (6) 状態 A から状態 D への変化の間に生じた第1室, 第2室の気体の内部エネルギーの 変化をそれぞれ 4U 1, 4U2 とする。 AU1+4U2 を, VA, PA を用いて表せ。 (7) 状態 D における第1室の気体の体積をVD とし, 状態 D における第1室, 第2室の 気体の圧力をpp とする。 4U を, VA, PA, VD, PD を用いて表せ。 (8) PD を, VA, TA, PA, Rの中から必要なものを用いて表せ。 なぜ? ださい

(2)で、何故点Cが運動的エネルギーと位置エネルギーの和になるのかが分かりません。運動エネルギーのみだと思っていたのですが、なぜこうなるのでしょうか。教えていただけると助かります🙇‍♂️

基本例題21 弾性力による運動 なめらかな水平面ABと曲面 BC が続いてい る。 Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他 端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.020m縮めて はなす。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 小球は,ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。その後,小球は水平面 AB から何mの高さまで上がるか。 A 指針 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で あり仕事をしない。 小球は弾性力と重力のみから 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 (1) では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点 (2) では, ばねを縮めたときの点と点Cとで、それ ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 解説 (1) 重力による位置エネルギーの 高さの基準を水平面ABとすると, ばねを縮め たときの点で,小球の力学的エネルギーは,弾 性力による位置エネルギーのみである。 曲面 BC上の最高点で, 速さは0であり,力学的エネ →基本問題 156, 164 C, 20000 B (2) 水平面 AB からCまでの高さは0.40mである。 ばねを0.10m縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか。 0.40m ルギーは重力による位置エネルギーのみである 最高点の高さをん〔m〕 とすると, 1/12 ×9.8×0.020²=0.010×9.8×ん h=2.0×10-²m 飛び出 (2) 飛び出す速さをv[m/s] とすると、点Cにお いて, 小球の力学的エネルギーは, 運動エネル ギーと重力による位置エネルギーの和であり, 1 ×9.8×0.10²=1/123×0.010×v2 2 +0.010×9.8×0.40 v=1.96=1.42 v=1.4m/sh

⑵の計算の仕方を教えてください ①を代入したところの計算式を詳しく書いていただけると助かります

mvo+Mx0=mv₁ + Mv₁ (2) 次はAとBの〈力学的エネルギー保存則》で, 前 後 1 2 mvo = 1 2 = 1 2 mv₁² + Mu₁²+ 2 2 よって,d= [ {mv²_ (m+M)v₁²) k mM √k(m+M) ①より よって, X vo 12kd ² 答 = m m+M vo... 1 答 09

なんで位置エネルギーを使う時と使わない時があるのですか？

2 では、万有引力による位置エネルギーGmM, Y 〈問9-3 質量mの人工衛星が右ページの図のように、質量Mの惑星を焦点の1つとするだ 円軌道を描きながら運動している。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (1) A点とB点における人工衛星の速さをそれぞれG, M, R. rを用いて表せ。 A点で人工衛星を加速させ、速さがになった。 (2) 加速させる速さによっては, 衛星は軌道から外れ, 無限の彼方へと飛んでい くことがある。 衛星が無限遠に飛んでいくためのμに関する条件を求めよ。 まず, A点における速さと, B点における速さをそれぞれv,Vとします。 ここでまず思い出してほしいのは「面積速度一定の法則」 です。 9-1 でやったように, 長軸上に物体があるときを考えると, 面積速度が一定です から 解きかた (1) 1/2rv=1/12 RV① 2" 解きかた B点での面積速度 を用いる問題を解いてみましょう A点での面積速度 もう1つ、万有引力の問題では 「力学的エネルギー保存則」が重要です。 衛星は運動エネルギーと万有引力による位置エネルギーを持っています。 ます。 衛星には万有引力しかはたらきませんから,これらのエネルギーの総和は保存し よって、力学的エネルギーの保存を考えて mM 2 m² + ( - 6 m ) = /2 m² ² + ( - GR A点での位置エネルギー A点での運動エネルギー R v=√2GM r(R+r) R(R+r) ....... ② B点での位置エネルギー B点での運動エネルギー そして ① ② 式を連立して解くと (右ページで式変形は解説) V=√2GM 問 9-3 補足 1 A (1) 面積速度一定の法則(ケプ ラーの第2法則) より 2 1 ミ RV...... ① 2 質量 m B点での面積速度 ①②より ① より V= 質量 M A点での面積速度 力学的エネルギー保存則より A点での運動エネルギー Y R -G mM 1 / m²³² + ( - 6 mM ) = 1/2 m² ² + ( - 6 m). -G 2 Y R A点での位置エネルギー v= 2GM v...... ③ ③ ④ より ぴー ③ よりv=2GM R2 R2-2 R2 ②より-V=2CM(121-1212)=26 R R R r(R+r) i=2GM- i=2GM r R(R+r) B点での運動エネルギー R-r rR R-r rR v=2GM 万有引力による位置エネルギー " B wwwwwww B点での位置エネルギー V= 2GM- R r(R+r) R-r rR ****** わ~! 大変な 計算だぁ~」 T R(R+r) ちゃんと 自分で 解いてみる のだぞ 237 CO 9

この問題を、力学的エネルギー保存則1/2mv^2=mghにh＝L－Lcosθ(←間違えてるかも)を代入したら、答えは選択肢2になりますか？ ※問題文は印刷ミスで糸の長さLが数字の1になってしまっています。 初めから答えが選択肢2と把握していたので、式があっているかわかり... 続きを読む

【No. 63】 図のように, 一端を天井に固定した長さ1の糸の他端に 質量mのおもりをつけて振り子をつくり, 糸が鉛直線と0の角度 をなす位置から静かに放した。このとき,最下点でのおもりの速 さとして最も妥当なのはどれか。 ただし,重力加速度をgとし, 空気抵抗及び糸の質量は無視で きるものとする。 1.√2g 1 (1-sin0) 2. √2g 1 (1-cos 0) 3.√2g Isin 0 4√2g1cos 0 $1 5. 2 g 1 cos 0 質量m

大学で数学科をめざしていて、理科の受験科目で 物理と化学から僕はどちらか一方を選びます 僕は化学の方が得意で化学受験で行こうと思っています。でも僕的になんですが、数学科の人たちは物理で受験する人の方が多いイメージがあります（先生に聞いたところ） 大学入ってから化学の方が... 続きを読む

至急です！！ 数Bの分散や標準偏差の分野についてです。 紙コプターを天井から床まで何回か落とし、タイム測定をします。その時の平均を1.12秒とします。この紙コプターを｢4階の天井から1階の床まで落とす｣、と距離を伸ばした場合のタイムは何秒と推測できるでしょうか。 宜しくお... 続きを読む