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

(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

答えは14です。解き方がわかりません教えてください😭

。 T D 18 J 力学的エネルギー保存則の問題 (1) 質量 3.0kgの物体を高さ10mのところから、なめらかな斜面にそってすべらせた。 最下点 に着くときの物体の速さを求めなさい。 答 重力加速度の9.8m/s2として、次の各問いに答えなさい。 h=0m 50m/s 1.0kg 10m

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

マーカー部分の式ってなんですか？？ この時の力学的エネルギーって ½—mv² + ½—kx² ではないのですか？？

述 基本例題 31 力学的エネルギーの保存 (鉛直ばね振り子) ばね定数kの軽いばねの一端を天井に固定し、 他端に質量 mの小物体を付けて鉛直につるして静止させた。 このときの 小物体の位置を点0とし, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 点0の位置のばねの自然長からの伸びを求めよ。 次に, 小物体をばねの自然長の位置まで持ち上げ, そこで静 かに手を放した。 (2) 小物体が点0を通過する瞬間の速さを求めよ。 (3) 小物体が達する最下点におけるばねの自然長からの伸びを求めよ。 (4) におけるばねの伸びに違いが生じた理由を述べ (1)におけるばねの伸びと,(3) よ。 解説を見る (2) 点Oを通過する瞬間の速さを”, 手を放した位置を基準 として, 力学的エネルギー保存の法則より 1/2 m·0² + mg • 0 + 1 1/2 k · 0² = - ~mv² +mg•( −d) + kd² 基準での力学的エネルギー 点 0 での力学的エネルギー (1) の結果を代入して, 1 (mg) 2 7 mv ² = 2k よって、 m 基準 [000000000 自然長 Credeeeeeee 自然長 o o o o o o o o o

途中式がわかりません💦 どうしても最後にマイナスがついてしまいます。 下に書いてあるのが答えです。

① (6) のした仕事の量だけ力学的エネルギーが変化したことを式で表す。 より、μ= (5) ①運動 ② 重力 ③ 弾性力 E+L 58 ①動摩擦力②弾性力 ③0 ④ch 30 4d₂ 5 ⑤/12/kd ⑥/12/kd ⑦-μmg (d+d) ⑧ 8 と求まる。 2 k (d, -d₂) 2 mg mi