⑶ 時間を求めるために、周期を使うことなんて思いつきません。答えを見ても、イマイチ理解できてないです。 他に解き方ってないんですか？💦

必解 52. 2本のばねによる単振動〉 A B mmm mmm 0 図のように, なめらかな水平面上に質量mの物体Pが同 じばね定数をもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。 水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置をx座標の原点とする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりαだ けずらしてからはなす。 このとき物体Pは単振動する。 単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。 時刻 t=0 において, 物体Pはちょうどx座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。 ばねの質量はないものとして. 次の問いに答えよ。 (1) 時刻 t における物体Pの位置xおよび速度vを,等速円運動の角速度 を用いて表せ。 (2)時刻 t において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, wとxを用いて表せ。また,2 つのばねAとBから受ける力Fを, kとx を用いて表せ。 (3) 物体Pがx=α に達してから, 初めて原点0を通過するまでの時間 to と, 初めて x=123 を通過するまでの時間を,kmを用いて表せ。 (4) 物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置, およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。 ただし, ω やTを用いないこと (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置xの関係を求め, vを縦軸に, xを横軸にと ってグラフに示せ。 このとき座標軸との交点を, a, kおよびm を用いて表せ。 また, 物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 [ 香川大改〕

Aの(3)が分かりません💦 答えはK分の2mgsinθです。 もうすぐテストなので早めだと嬉しいです✨🙇

リード D 第5章■仕事と力学的エネルギー 44 57 116 斜面上のばね振り子の運動 上端を固定したばねで物 体が斜面に接してつり下げられている。 物体の質量をm,斜面の 傾角を0, ばね定数をk,重力加速度の大きさをgとする。 [A] 斜面がなめらかな場合について,次の(1)~(3)に答えよ。 (1) 物体が静止しているときのばねの伸び x を求めよ。 (2) ばねが自然の長さの状態で物体をはなした場合, ばねの伸 びが(1)の x1 になるときの物体の速さを求めよ。 (3) 前問(2)の場合, 物体が最下点に到達したときのばねの伸び x2 を求めよ。 mmmm+ [B] 次に, 物体と斜面の間に摩擦がある場合について,次の(4)~ (5) に答えよ。 ただし, 静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ'μ'<μ<tan とする。 (4) ばねが自然の長さの状態で物体をはなした場合, 物体が最下点に到達したときの ばねの伸び x3 を求めよ。 (5) 物体が最下点に到達した後, 再び斜面を上昇するか, 静止するかは,静止摩擦係数 や動摩擦係数などの条件による。 物体が再び上昇する条件を0μμ' を用いて表 せ。 継

わかりません💦教えてください🙇

必解 45. 〈円錐振り子〉 図1のように,質量mのおもりを,長さの軽くて伸びな ひもの一端につけ、もう一端を,鉛直方向を向いている天 頂角20のなめらかな円錐面の頂点に固定した。 重力加速度 の大きさをgとし、次のア~カに当てはまる解答 を0,g,m, lrを使って表せ。 ただしオカの解 答ではは使ってはいけない。 図1のように、円錐面上でおもりに角速度で円運動をさ せた。ωを大きくしていって, w2=アになると,円錐 面からおもりが受ける抗力は0になる。 このとき, ひもの張 力はイになっている。 それ以上の角速度では,おもり は円錐面から離れた状態で円運動を行う。 図 1 m 次に,ひもの代わりに, 自然の長さが1でばね定数が mg m 図2 のばねを使って、 図2のように円錐面上でおもりに円運動を させた。そのときのばねの長さを とすると,角速度 ω は 2=ウで与えられる。 また, 円錐面からおもりが受け る抗力はエになっている。 角速度 ω を大きくしていくとばねの伸びは大きくなってい きばねの長さがオになったときに円錐面からおもりが受ける抗力は0になること がわかる。また,そのときの角速度は2カで与えられる。 それ以上の角速度で は、おもりは円錐面から離れた状態で円運動を行うことになる。 〔上智大]

（3） この場合の<単振動の中心>および<単振動の折り返し点>はどこになるんですか？

出題パターン 32 重心速度と単振動 B B もりを 伸ば 右図のように,質量2mmの小さ なおもりA,Bがばね定数んのばねで 結ばれて水平でなめらかな床の上に静止 A m 2m をとり している。 結局、 時刻 t = 0 に, A のみに初速度 (右向き正) を与えた。 V 太 長 (1) A. B2 物体全体の重心Gの速度vc を求めよ。 (2)Gから見ると,A,Bはそれぞれ単振動しているように見える。その単 振動の周期 TA, TB を求めよ。 (3) ばねがはじめて最大に伸びるときの時刻t=t を求めよ。 (4) t=t のときのばねの最大の伸びを求めよ。 (5)時刻 t =t のときのAの床から見た速度 D を tの関数として求めよ。 解答のポイント! ① 重心座標 xc と重心速度 UG 2物体の重心とは、2物体の重心で見たよ うに質量の逆比に内分する点にある。 m2 mi m1 図9-11 のように 質量m と m2のおもり がばね定数んのばねで結ばれているとき, 全体の重心座標 xc は, それぞれの座標 X1, X2 を質量の逆比 mm に内分した位置で,図 D X1 XG X2 図9-11 重心座標 9-11 より mzm= (Xc-x)(X2-Xc) ...m(xc-x)=m(X-Xc) Vi m1 G VG mix+m2x2 ① *** m+mz 図9-12 重心速度 0 m

運動方程式から解いたのですが、答えと一致しないのは、なぜなのかを教えてほしいです。 よろしくお願いします🙇 Xは自然長からの距離です

自然長 [0000000000 61m/s EX 2 ばね定数600N/m の鉛直なばねに質量 2kg のおもりをつけ, 自然長の位置で1m/s の初速 を与えた。 ばねの最大の伸びはいくらになる か。 g=10m/s2 とする。 解 ばねが最も伸びたときには, 物体の速度は0になる。 1/2m+mgh+1/21kx=定より 1 ×2×1+2×101+0=0+0+1/x600 2 2 30012-201-1=0 0 0 0 0 0 0 0,00 1000000000 2次方程式の解の公式, および 1>0より1=0.1m 1m/s

ここの解き方がわからないので、問１〜4まで解き方を教えて欲しいです

5 図のように、 ばね定数kの軽いばねの一端を壁に固定し、 他端に質量Mの物体Aをつける。 床は水平でなめらかで ある。このばねを自然の長さからαだけ縮めた状態にし て、質量mの物体Bを物体Aに接するように置き、手で 押さえておく。 手をはなしたときの時刻をt=0として、その後の物体AとBの運動につい て考える。 以下の問いに答えよ。 思・判・表 問1 物体AとBがはなれる瞬間のばねの伸びを求めよ。 自然の長さ→ a 3 -00000 A 問2 物体AとBが離れる時刻を求めよ。 問3 物体AとBはなれた後、 物体B は等速直線運動をする。 物体B の速さを求めよ。 問4 物体AとBがはなれた後、 物体Aは単振動をする。 この単振動の振幅を求めよ。 B

⑴⑵の解く際の立てる式がいまいちわかりません。 詳しく解説していただきたいです🙇‍♀️🙇‍♀️

基本例題19 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 [00000 B C/ 0.40m 端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.020m縮めて A 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。 (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。

(3)と(10)の解法教えていただきたいです！

(3) 鉛直上向きに初速度 9.8m/sで投げ出された物体の速度が鉛直下向きに 19.6m/s となるのは投げ出した地点から何m下になるか求めよ。 (4) 静止していた質量10kgの物体に右向きに40Nの力を加え続けた。 この物体に生 じる加速度の大きさは何m/s2 か求めよ。 (5) 質量10kgの物体が速さ3.0m/sで進んでいるときの運動エネルギーを求めよ。 (6) 水平な床を進む物体に一定の力を加えたところ、 物体の運動エネルギーが40J から 10J に変化した。 物体がされた仕事を答えよ。 (7) (6) の場合、 加えた力の向きは物体の進行方向に対して 【 ① 同じ ②垂直 ③ 逆】 向きであると考えられる。 条件に合うものを①~③のうちから一つ選べ。 (8) 重力による位置エネルギーの基準点を地表におく。 質量10kgの物体が地表から 10mの高さにいるときの重力による位置エネルギーを求めよ。 (9) ばね定数 60N/mのばねが自然長から0.2m伸びているときの弾性力による位置エ ネルギーを求めよ。 (10) あらい水平面に質量50kgの物体が静止している。 この物体に水平方向に98Nの 力を加えると動き始めた。 ふたたび物体を静止させた後に物体に水平右向きに60Nの 力を加えた。 このときに物体にはたらく静止摩擦力を求めよ。 静止摩擦係数を0.20 と する。

4つともよく分からないです。教えてください🙇‍♀️

(1) 質量 5.0kgの物体に外力 を加え,なめらかな斜面に そって物体を点Oから点 Aまでゆっくり運ぶ。 (a) 重力のする仕事 W1 〔J〕 を求めよ。 (b) 外力のする仕事 W2〔J〕 を求めよ。 -49J lov (a) -0€15) 2.0lm 30° 2 = 1= x = 5 x=10 (a) (b) (2) ばね定数 30N/m のばねに物体をつけ, 外力を加 えて自然の長さから 0.10m だけゆっくりと引き 伸ばす｡ 0.05 (a) 弾性力のする仕事 Wi〔J〕 を求めよ。 (b) 外力のする仕事 W2 〔J〕 を求めよ。 2xmxa²-w 1/2×5×0.12 0.025 (16) 49J 20J 2 120520251 2005 0.15) (3) 質量 2.0kgの物体に外力 を加え、なめらかな曲面 にそって物体を点0から 点Aまでゆっくり運ぶ。 (a) 重力のする仕事 W1 〔J〕 を求めよ。 (b) 外力のする仕事 W2〔J〕 を求めよ。 W = mux ZX 5² x 1 9.80 25 J (a) 0.8) 0 1.40m (b) -98) (a) (4) 0.20m だけ引き伸ばしたばね定数 40N/m のばね に物体をつけ, 外力を加えてゆっくりと自然の長 さにもどす。 (a) 弾性力のする仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (b) 外力のする仕事 W2〔J〕 を求めよ。 (b) 0.90m (25) -08)

大至急！！！(2)の周期Tの求め方が分かりません。

fr 3 ばね定数k [N/m〕 の軽いばねの一端に, 質量 m[kg] の小球をつけたばね振り子を鉛直につるした。 重力加速度の大 きさをg [m/s2] とする。 (1) 小球がつりあいの位置で静止しているときのばねの伸び x [m] を求めよ。 mg=fexte fers Ixo W g (2) ばねの伸びを3% [m] にし, 手を静かにはなしたところ､小球は単振動を始めた。 このとき, 単振動の振幅 A {m}, 周期T [s], 速さの最大値〃 [m/s] を, k, m, gで表せ。 円周率をπとする｡ 766773x0 IXOT I 3% mg 振幅 T=27 20= つり合いが どれだけのびて 201 mg k A = 3x0 = x₁ = 20 = 27/7/2² (m) mg m (my (S) 29 V= AWAT max 22 k²xm 26 20²1-29 k m k (m/s) イ