解答がないので答え合わせを頼みたいです 読みにくいですが解放もあっているか確認して頂だけると嬉しいです よろしくお願いします

V/VII。 229.滑車と単振動闘 なめらかに回転する軽い定滑車に,軽い糸 をかけ, 一端に質量mの小球P, 他端に質量 M(M>m)のおもり Qをつり下げた。次に, Pと床の間を, ばね定数たの軽いばねで 鉛直方向につなぎ, P, Qをつりあいの位置で静止させた。ばね が自然の長さになるときのPの位置を原点(x=0)として, 船直上 向きにx軸をとる。また, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) P, Qが静止しているときの, Pの位置を求めよ。 (1)の状態からPを引き下げて静かにはなすと, Pは, 糸がピン と張った状態を保って単振動をした。 (2) Pが位置xにあるときのPの加速度をa, 糸の張力の大きさをTとし, P, Qのそ れぞれの運動方程式を示せ。ただし, Pは鉛直上向き, Qは鉛直下向きを正とする。 (3) Pの単振動の角振動数を求めよ。 (4) 糸がたるまないためには, Pをはなす位置がいくらよりも上であればよいか。 P 0+ M (立命館大 改) 時例題20 (3)a=-wX Matma: (m-M)4 a- (m-M)x 1 Mg = mgt KX 14)a- Fuz k kk: M&-m2 M4-mg k m+M Mu= Mg-T M():M4-T T-Ma- M()3o たゆまない1。 tkを(は(mtM) トミ (mtm) Lo-ト3X。- IM-m)2 mt M (21 P- Ttma: k かリーカ以 (m-M)¢ (M-m)g k ミ- w- ト my- Mg (m-M)g Ttma= (m-M)4 mtM (m-M)は k m+M (M-m)4 yo w k (mtM) a. Ma= T。 (m+M)4 mtM K K K 2Mg K W- ntM 2mg k

これどうしてウになるんですか？

3図のように,2個の鉄球P, Qをそれぞれなめ らかな斜面上のA点, B点に置いて同時に静かに 手をはなすと,鉄球P, Qはどうなるか。次のア 鉄球P 鉄球Q B. A 水平面 ~エから選び,記号で答えなさい。ただし,区間ABと区間BCの距離は等しい。(神奈川) ア 鉄球PはC点に達する前に斜面上で鉄球Qに追いつく。 イ 鉄球PはC点で鉄球Qに追いつく。 ウ 鉄球Pは水平面上で鉄球Qに追いつく。 ェ 鉄球Pは鉄球Qに追いつかない。 ゆの答え

力学の単振動の問題です！ この問題を解いたものを送って欲しいです！！ (4)まででも大丈夫です！！

⑥ 図のようにばね定数k,自然長が1。のばねを床に固定して船直方向に置き,その上に 質量mの物体Pと質量Mの物体Qを置く。下の物体Qはばねにつながれている。重 力加速度の大きさをgとする。 + x 自然長 d M m -つり合いの位置 lo A L--. スタート位置 0 一 本エ (i)つり合いの位置でのばねの縮みdを求めよ。 o nia A=s() つり合いの位置からさらにAだけ下げてt=0で静かに放した。 (i) 位置をを通過しているときの物体PとQの運動方程式をそれぞれ書け。P, Qの加 速度をa, PQ間に働く力をNとせよ。 (m) 加速度aとPQ間に働く力Nを求めよ。 (iv) この運動(単振動)の角振動数のを求めよ (v) PQの位置xと時刻tの式を書け。 DM ad: 0 (v) PがQから離れないAの条件を求めよ。 MM 00000

右側のx=Asinωt という変異xの式があるのですが なぜsinであることが分かるのですか？ (凄く初歩的な質問ですみません💦) sin cosを上手く使いこなせなくて困っています

等速円運動と早振動 Point 単振動 変せx= Asihat 振動教f = 気 2元 周期T - 振動教f-+- の 27 周期T= の 2て 脈動数J= 2f = 〒 Pが点O'を通過してから tis] 経過したとき正射影Qの 原点Oからの変位X [m] は X= A sinwt K)の角度のこと コギ径AMで 角速度W rad/s の等速円運動3物体 Pが Pの久軸上 円の正斜影Q 原良Oを中心とする応復 運動をする。 このような運動を単振動といい Aを振縮」1往復するの巧 要す3日時間TS)を周期 1秒間に住復する回教fを 振動教という、張動数の単位 は ヘルツ(Hz)を用いろ。単振動の周期Tと振動教fは そとの等速円運動の周期と回転教に等しいので次のような 関係式が成りたフ. と表されるこの式においてwt を位相, wを角振動数 FPoint 角振動数w- 2cf= 等 Ta か ot H 0 O 黒れは上で考えたP.Qoを周期,支との位置を表している Qo単帳動。ベ-tグラフを掴ウ A H 1 1 エ

高1物理基礎です。 解き方と答えを教えてください🙇‍♀️ 力学的エネルギー保存則のところの問題です。

図のように,水平面 PQ となめらかにつながった斜面 QR があり,ばね定数 kの軽い ばねの一端を Pに固定した。 質量mの小物体をばねの他端に押しつけ, ばねが自然の長 さからdだけ縮んだ位置で静かにはなしたところ,小物体は水平面 PQ上を運動し,斜 1 面QR を上昇した。小物体は水平面 PQ からどれだけの高さまで上るか。 次の ①~⑤ のうちから正しいものを1つ選べ。ただし,小物体とそれぞれの面との間に摩擦はないも のとし,重力加速度の大きさをgとする。 R my HO O P Q kd° 2kd° 4kd° kd? 0 2mg kd° の mg 4mg mg mg

3枚目の定常状態の式からd/dt((m+M)v^2/2)の項が抜けているのはどうしてですか？

第8講 電磁誘導 (1) 8-1 図のように, 鉛直下向きで磁東密度Bの一様な磁場のなかに, 十分長い2本の平を なレールXX, YYを水平に固定する。レールの間隔はで, その上に質量mの金属 棒をレールに直角にのせる。金属棒の中央には軽い糸をつけ, 軽いなめらかな滑車を 通して質量Mのおもりをつるし, 手でささえて静止させておく。2本のレールの一覧 XとYの間に,抵抗値Rの抵抗,スイッチS, 内部抵抗の無視できる起電力Eの電池 を接続して図のような回路を作る。金属棒はレールに直角の状態を保ってレールの上 を左右になめらかに動くことができるものとする。重力加速度をgとして以下の間に 答えよ。ただし, 抵抗R以外の電気抵抗はすべて無視できるものとする。 に スイッチSを図のa側に入れておもりを静かにはなすと, 金属棒は滑車の方向へ 動きはじめた。金属棒の速度がvになったときの金属棒に生じている誘導起電力の 大きさを求めよ。また, このとき金属棒を流れている誘導電流はP→QとQ→Pの どちらの向きかを理由を示して答えよ。 I 金属棒の速度は次第に大きくなるが,ある速さ,に達するとそれ以後棒はで等 速度運動を行う。速さのおよび回路を流れる電流の大きさI」を, R, l1, B, M, gの- うち必要なものを用いて表せ。 I 金属棒が設問Iの等速度運動をしているとき, スイッチSを6側にすは かえた。金属棒はしばらく滑車の方へ動いたのち電池側へ戻りはじめた。 間をおくと金属棒の運動は最終的に速さめの等速度運動となった。 (1) このとき回路に流れる電流I。を, E, B, 1, R, D2を用いて表せ。また, 棒へ加わる力のつり合いの関係から, 速さゅをR, 1, B, M, g, Eのみを用い て表せ。 (2) 回路を流れる電流1。と金属棒の速さょとの間には, RIG= EI,- Mgu の関係が成り立つことを示せ。 (3)(2)の式はエネルギー保存則と関係している。それぞれの項はどのような種 のエネルギーの変化量に対応しているかを説明せよ。

問2の⑴です。 解答赤線部の(写真3枚目)、斜面に平行な成分が変わらないのはなぜでしょうか。

1) 板に衝突する直前および直後の小球の速さはいくらか。Jgh の何倍であるか, その倍数と 板と2回目の衝突をした。点P, Q間の距離をhとして,下の問い(問1~2)に答えよ。ただし。 I 水平面に対して角度の変えられる,なめらかな板の上に, 質量mの小球を,板の上方の点Pか |物理基礎 物理> (2科目:100 分) 重力加速度の大きさをgとし,反発係数は一定とする。 問1 板を水平に置いたとき,小球は板と1回目の衝突の後,高さ そ 2 -hまで上昇した。 二 して求めよ。 ]、ウ 衝突直前の速さ: ア Vgh, 衝突直後の速さ: gh エ オ 2)反発係数を求めよ。 カ 7 3BR3D0 3) 1回目の衝突から2回目の衝突までの時間は, 高さhの位置から落下させてから1回目の の38 さで交 衝突までの時間の何倍か。 キ ク V 倍H50日 る5 号 ケ る キ 問2 板を水平面に対し 30°傾けた。 58 1) 1回目の衝突直後の速度の,斜面に垂直な成分および斜面に平行な成分はいくらか。oh の何倍であるか,その倍数として求めよ。 0 サ 斜面に垂直な成分: Joh DHAT 本面四 J コ Vgh, 斜面に平行な成分: シ る 2) 1回目の衝突から2回目の衝突までの間で,小球と斜面との距離(小球から斜面に「した 垂線の長さ)が最も長くなる時間はいくらか。 1回目の衝突からの時間を S& 本 「h の倍数とし Vg て求めよ。また,その距離をhの倍数として求めよ。

3と4の式がいまいちわからないです cosωtとsinωtはどこから出てきたのですか？

と書けるね。このwのことを単振動では角振動数という。 周期Tとは,単振動に対応する円運動が1周回るのにかかる時間 のことだ。円運動の角速度の(1秒あたりの回転角)は,この周期Tを用いて、, 3 2π [rad]回転する Ts]間で w [rad/s) = かくしんどうすう と 逆にこの式より,周期Tは, 角振動数wを使って 210 T=W と と書くことができるね。 さて,図6のように,半径Aで角速 度wの円運動を真横から見た単振動を 考えよう。円運動が点Pを通過した瞬 間を時刻t=0 とする。このとき対応 する単振動の(中)の位置P'の座標を 2=x,としよう。 時刻tで円運動は点 Qを通過するが,このときまでの回転 角はwtとなっている。このときの単 振動の位置Q'のc 座標は, 図6より, =2o+Asinwt…② 'A Aw? wt: Aの ot P 000 Co Asinwt (中) P'Q間の距離 図6 となっているね。 また,このときの単振動の速度vと, 加速度aは、円運動の接線 方向の速度Awと, 向心加速度Aw°をそれぞれ真横から見たものと して,図6より, リ=Awcoswt③ a=-Aw'sinwt…④ 右向き正より となっているね。ここまで,じっくりと図6とニラメッコして、り/ 一度確認してください。準備はできたかい。 220 物理の力学 の

なぜ③になるのでしょうか？ 感覚的に②のような気がするのですが…

問2 図2のように、 波源P. Qを結ぶ線分の垂直二等分線上で波源P. Qの中点 に近い点Aと、点Aより波源P, Qの中点から遠い点Bについて考える。点 A. Bに波源P, Qから出た波が強め合って波の山ができて、垂直二等分線に 沿って波の山が移動するときの点 A. Bでの速さをそれぞれ ん。 s とする。 むん。sについての記述として最も適当なものを、下の0~Oのうちから一つ 選べ。 2 sB A P 図 2 0 10cm/sくーDsである。 @ 10cm/s<くびgである。 O 10cm/sくくんである。 O 10cm/s=くである。 O A==10cm/s である。 O く=10cm/s である。

この問題の解き方を教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

問4 水面上で 6.0cm 離れた2点A,Bから, 波長 2.0cm の同位相の波が出ている。 (1)図の点P, Qは強めあう点か,弱めあ In う点か。 B (2) A とBの間に,弱めあう点を連ねた 双曲線は何本あるか。