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物理 高校生

この問題の4番から教えて欲しいです! 答えは順にウキヒサチハチトです!

図に示すように水平な床の上にばね定数kの軽いばねの一端を固定して置き, 他端には質量 mの小球を固定せず接して置く。ばねが自然長のときの小球の位 置を原点0とし、床面水平右向きにx 軸を,鉛直上向きにy軸をとる。点Oか ら距離4だけ離れた点Aでは,床は半径rの円弧 AB と滑らかに接続している。 以下の運動では小球は x-y 平面内だけを運動するものとし,小球と床面およ び円弧の壁面との間の摩擦や空気の影響はないものとする。また,重力加速度の 大きさをgとする。 (i) 原点0に置いた小球をばねを xoだけ縮めた点O'(x = - xoの位置)に移動 した。この間- xoSx<0においてばねの弾性により位置xにある小球に働 く力F(x)の向きは |n の向きであり,その大きさは小球の原点からの したがって、ばねの弾性により小球に働く力と位置の関係を図示 |n すると のようになる。 点Oにおいてばねに蓄えられる弾性エネルギーは,選択した図中の斜線部 の面積に等しいので である。ばねが自然長まで戻ったとき,小球は hin ばねの先端を離れ床上をx軸の正の向きに速さ o = で運動する。 in y hin 円弧 AB の中心点 D in m B Vo C O° 0 A x x=ーXo x=d

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物理 高校生

至急お願いします!🙏 1枚目の写真の問題と2、3枚目の写真の問題、 どちらも赤ペンで囲った部分はつり合いの位置であるのに 1枚目:運動エネルギー、弾性力エネルギーがある  2枚目:エネルギー全てなし  となるのはなぜですか?💦

位置0とPでのおもりの運 動エネルギー,位置エネルギーは,表のようになる。 力学的エネルギー保存の法則を用いると, たりし 現在の PO k(x,+4)?·O 位置エネルギー(J m×P+mg×(-A)+- 位置0における力のつりあいの関係から、 運動エネ ルギー(J) 弾性力 2保存 kx。-mg=0 重力 X=ー mg …の ジェット 0| mu" Omgx0博 式のを整理し、式②を代入すると,. 点までモー る。このと メール 0ー0 (m/s) P m×0° mg×(-)k(+4)? ;m= 2 ゆ up おもりの位置エネル ギーは、重力、弾性力 の各位置エネルギー の和である。 式のを整理し、 ーmgA+kr+ なっている 式のを代入し。 び同じ高さ 負の仕事を m=ーmgA+kX XA- 14 ばね定数 98N/m の軽いばねを天井からつるし、その先端に質量2.0kgのお もりをつるした。ばねが自然の長さになる位置で静かに手をはなすと,おもりはつりあ いの位置0を中心に振動した。 (1)おもりが最下点に達したとき、 ばねの伸びは何m か。 (2) おもりが点0を通過するとき、その速さは何 m/s か。 一般に、 ギーはその それぞれ上 Plus 次の関係か 連結して運動する物体の力学的エネルギー 図のように、質量の異なる2つの物体A, Bを糸で連結し、 軽 くてなめらかに回転する定滑車に糸をかけて、物体を運動させ る。糸は、物体A, Bに同じ大きさの張力をおよぼし, Aに負、 Bに正の仕事をする。糸の張力は保存力ではないため、それぞ れの力学的エネルギーは保存されない。しかし, 物体AとBを 一体のものとみなすと, 糸の張力がA, Bにする仕事の和は0と なり、AとBの力学的エネルギーの和は保存される。 トカ学的二 糸の張力 A) 降 糸の張力 のB Bの重力 E(J…変 E(J)…変 式の意味 Aの重力 108 第I章エネルギー あり)) pl08 間4 k= 98 [Ym] O フリあいの位置を中じに振動 の 図へように自然長(A)~フリチいの位置と フリあいの伝置~最下(c)は同じ寝さ (U-0) 2.06) B (~中いに接動。とあったときには、 上下のふれやは同じ大ままです) *つりあいの位置(B)を推準面とする *A-B 間をXm,(B-C間む久レ) とすると A~C間は 2又 Cm] うりあいの 花き() C (r-o) BE通過する速立E ひとする Kez A U 0 2.0x9.8xx Bす) k A B 0 U BX20×び 2g2 42 -2x196x 0 +x98x2 0 C 2.0x9.8×(2)土メ99× (2x)* 0 clo り) 9.8=49x 28 (りEA= Ec より 2g2 =-2gx +19622 ズ= 49 最下をまでの中びは 22なので A20x2= 0.40Cm)。 =420 ニ 000000O 1自一長

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