高校1年生物理基礎力学の問題です。 (ア)と(イ)の問題を簡単で良いので考え方を教えて欲しいです！問題と答えは画像の通りです！ ご回答よろしくお願いします。

間3. 図のように、 ばね定数kの軽いばねの一端を壁に固定し、 右端に質量mの小物体を取り付けてあらい水平面上に 置いた。 ばねが自然長からαだけ伸びた点 A で小物体を 自然長 静かに放した。 次の問いに答えなさい。 ただし、小物体と水平面との間の 静止摩擦係数を 14 動摩擦係数を (ア) 小物体は水平面上を図の左向きに動き出し、 ばねの自然長から bだけ縮んだ 点 B で初めて静止した。 このときの♭を、 km、α、μg を用いて表しなさい。 a を小さくしていき a がある値より小さくなると、点Aで動きだした小物体は点Bで 静止したまま動かなくなる。 このときの α の値を、 km、μμ'g を用いて表しなさい。 (イ) Lxxxxxxxxx m とする。 重力加速度の大きさをg

186の(2)と(3)の求め方を教えてほしいです！

基本問題 [知識] 140-1 186.波の発生 波源を振幅 0.10m, 振動数 10Hz の単振動をさせると, x軸の正の向き に速さ20m/sで伝わる正弦波が生じた。 次の各問に答えよ。 (1) 波の波長は何mか。 \ (2) 波源の振幅を2倍の0.20mにすると, 速さはいくらになるか。 また,振動数を2 倍の20Hz にすると, 速さはいくらになるか。 (3) (2) のときの波の波長は, それぞれいくらか。 TOONOK Ter

オのところで-k(x-x1)が成り立つ時単振動の中心がx1であるのかを教えてほしいです

" 85 ゴムひもによる小球の運動■ 次の文中の を埋めよ。 図のように、屋根の端に質量の無視できるゴムひもで小球をつな いだ。 小球を屋根の位置まで持ち上げてから 落下させたときの運 動を考える。 ゴムひもの自然の長さはL, 小球の質量はmである。 図のように鉛直方向下向きにx軸をとり, 屋根の位置を原点とする。 使用するゴムひもは, 小球の位置xが x≦L のとき, ゆるんだ状態 となり小球に力を及ぼさない。 一方, x > L のとき, ゴムひもは伸 びて張力がはたらき ばね定数kのばねとみなせる。 小球は鉛直方向にのみ運動し, 地 面への衝突はないものとする。重力加速度の大きさをgとする。 小球を屋根の位置(x=0) から静かにはなして落下させた。 x=Lの位置での小球の 速さはアである。 小球にはたらく張力の大きさが重力の大きさと等しい瞬間の位 置を x1 とすると, x1=イである。x=xでの小球の速さは,v=ウであ る。さらに小球は下降し、 最下点に到達した後, 上昇した。 最下点の位置をxとすると X2=エである。 また, 最初に x1 を小球が通過してから最下点を経て、再び x にも [18 明治大] 77,78 である 日 屋根 + -0 x

物理 答えしか書いていないので途中式を教えて頂けるとありがたいです

⑥ 図のようにばね定数k, 自然長がLのばねを床に固定して鉛直方向に置き,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 lo P ellele m ･自然長 Mつり合いの位置 A ・スターﾄ位置 (i) つり合いの位置でのばねの縮みdを求めよ。 1 / 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。 (Ⅲ) 加速度α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ωを求めよ。 (v) PQの位置xと時刻tの式を書け。 (vi)PがQから離れないAの条件を求めよ。 +M 1402 to nia k- (i) 位置x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α, PQ間に働く力をNとせよ。

物理　単振動　ばね振り子 答えしか書いていないので途中式を教えて頂きたいです

⑤ なめらかな水平面上に物体とばねを図のように置いて単振動させる。 原点でばねは自 然長である。 以下の場合の単振動の位置と時刻tの式を書け。 角振動数はとせよ。 lo 0000000000000 x=0 +x (i) t=0で物体に左向きの初速を与えた。 振幅はAとせよ。 ① (ii) x =Aまで引っぱりt=0で放した。 () (ii) の場合, O'を原点とするとどうなるか。

(3)の答えがy=-2sin10π(t-x/3)なのですが なぜマイナスがつくのですか？

10 標準 正弦波の式図は,x軸の正の向きに進む正 弦波の, 時刻 t=0 における波形を表してい る。 t = 0.20s のとき, 波形がはじめて図と同 じになった。 次の各問に答えよ。 (1) 波の速さは何m/s か。 (2) x=0 における媒質の変位y [m] と時刻 t[s] との関係を示す y-tグラフを描け。 (3) 位置 x 〔m〕 の媒質の, 時刻t [s] における変位y [m] を表す式を求めよ。 ヒント (3) 原点 (x=0) の媒質における単振動の初期位相を調べる。 y [m] 2.0 -2.0 0.30 波の進む向き 10.60 x [m] 第Ⅱ章 ●波動

分からないです！！

282 正弦波の式 x軸上を正の向きに進む波長6.0mの正弦波がある。原点にお ける時刻t [s] での変位y [m] はy=2.0cos8.0t で表される。 (1) この波の周期T [s], 速さひ [m/s] を求めよ。 18 (--)) RS nie t (2) 座標x [m] の点の, 時刻t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。 283 正弦波の式」 例題 54 x軸上を正の向きに正弦波が 5.0m/sの速さで進んでいる。 時 面波に る。 面る な (1) (2)

（2）の式変形がどうして答えに繋がったのか詳しい途中式が知りたいです。

200000000000円 x軸をとる。 A 500 m x L P 例題 3) の操作を さだけを変 とする 重力加速 発展例題20 振動する台上の物体の運動 図のように、ばね定数kの軽いばねの下端を固定し,上端に質量Mの 水平な台Bを取りつけ,その上に質量mの物体Aをのせた装置がある。 物体Aと台Bを, つりあいの位置を中心に鉛直方向に単振動をさせる。 このとき,物体Aが台Bからはなれることがないとすると, AとBは同 じ単振動をする。重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) 装置全体がつりあいの状態にあるとき,自然長からのばねの縮み 4 はいくらか。 (2) 台Bとともに単振動をしている, 物体Aの加速度αはいくらか。 鉛直上向きを正, Aのつりあいの位置からの変位をxとして, 加速度αをxの関数として表せ。 (3) 台Bが物体Aを押す力を,Aのつりあいの位置からの変位xの関数として表せ。 (4) 台Bが最高点に達したとき, 台Bが物体Aを押す力fがちょうど0になったとする。 このときの単振動の振幅ro を,M,m,k,g を用いて表せ。 (1) (5) 台Bをつりあいの位置から√2 だけ押し下げ, 静かにはなすと, 物体Aは, つり あいの位置からの変位がx のところで台Bからはなれた。 変位 x1, およびそのとき の物体Aの速さを, M, m, k, g を用いてそれぞれ表せ。 (京都産業大改) 指針 (1) 装置全体について, 力のつり あいの式を立てる。 (2) A,Bが一体となって運動しているので, A とBを一体とみなして運動方程式を立てる。 (3) (4) Aにはたらく力を考え, Aについての運 動方程式から, 力を求める。 (4) は, (3) 結果を利用する。 (5) AがBからはなれるのは, f = 0 のときであ る。また, 単振動におけるエネルギー保存の法 則では, 運動エネルギーと復元力による位置エ ネルギーの和は一定である。 復元力による位置 エネルギーは, つりあいの位置からの変位xを 用いて, kx2/2 と表される。 AkAl ■解説 (1) AとBを 一体とみなす。 力のつりあ いから, kAl-(M+m)g=0 M+m k A g B 41= A (2) AとBを一体とみなす と,変位xのときに受ける B 力は、図のように示される。 運動方程式を立てると, (M+m)g k(Al-x) ↑a (M+m)g (M+m)a=k(Al-x)-(M+m)g k kal-(M+m)g=0 を用いて, a =-- M+m x (3) Aが受ける力は,図の ように示される。 Aの運動 方程式を立てると, ma=f-mg f=m (g+a) k M+m M+m k v= 発展問題 235, 236 A g B A D**.24 B g ro= m k =mg- 東心平本全第一 (4) このとき,Aは振動の端に達しており, (3) の式でx=r のとき, f = 0 になったと考えら れる。 0= m (g-kmro) M mg M+m k (5) AがBからはなれるのは, f = 0 になるとき である。 (4) の結果から, 変位 x, は, Ĵa x r に値を代入して, vを求めると M+m k 第Ⅱ章 g x₁=ro= はなれたときのA,Bの速さをvとする。Bを √2yo だけ押し下げてはなした直後とAとB がはなれるときとでは, AとBの単振動のエネ ルギーの和は保存される。 単振動におけるエネ ルギー保存の法則を用いると、 1/2 k (√2 r.) ² = 1 {kx²³² + 1/2 (M+m) v² 9. 単振動 11

⑶についてです。黒く書いたように6m延長させるのはなぜ間違ってるのですか？なぜ上下逆転するのですか？

170 W章 波動 基本例題44 横波の伝わり方 図は,x軸上に張られたひもの1点Oがy[m〕 単振動を始めて, 0.40s 後の波形である。 0.20 (1) 振幅, 波長, 振動数, 波の速さはそれ ぞれいくらか。 (2) 図の0,a,b,cの媒質の速度の向 きはどちらか。 速さが0の場合は 「速さ」と答えよ。 両 (3) 図の時刻から. 0.20s後の波形を図中に示せ。 指針 (1) 周期は、波が1波長の距離を 進む時間から 0.40s である。 振幅, 波長をグラ フから読み取り, 振動数, 波の速さを求める。 6 (2) 横波では, 媒質の振動方向は波の進む向き に垂直であり、媒質はy方向に振動している。 (3) 波は1周期の間に1波長の距離を進む。 解説 (1) グラフから読み取る。 振幅 : A = 0.20m, 波長 : 入=4.0m 振動数, 波の速さは, 振動数:= 1/72= 波の速さ : v=fd = 2.5×4.0=10m/s (2) aとcは振動の端なので速さが0である。 Oとbの向きは,微小時間後の波形を描いて調 べる。 0: 上,b:下,aとc: 速さ 0 ST 1 0.40 =2.5 Hz I 08.0 0 JA 20 -0.20 a y[m〕↑ 0.20 0 y[m] 0.20 C HA wazlo -0.20 基本問題 334, 335,336 Say 6 7 FAX 3 微小時間後 I 52 8 HOTO 4 5 6 7 8 x[m] 133-0.20 a (3) 周期が 0.40sなので, 0.20s 間で波は図の状 R 態から半波長分を進む。 x (m) I に ** XX I I 6 7 8 x〔m〕 0 [Point 媒質の速度の向きを調べるには, 微 小時間後の波形を描くとよい。 SHU

（３）の問題、公式に代入したところーをつけ忘れていました なぜ公式に代入するだけだと行けないのですか？

波が生 =2.0mである。 波の速さ 発展例題30 正弦波の式 物理 図のような正弦波が, x=0を波源として, x 軸の正の向きに進行している。 実線の波形から 最初に破線の波形になるまでの時間は, 0.10s であった。 実線の状態を時刻t=0s とする｡ (1) 波の伝わる速さ、周期, 振動数を求めよ。 (2) t=0sにおける波形を式で示せ。 (3) x=0mの媒質の変位y [m] を,時刻[s] を用いて表せ。 正弦波の波形や、 単振動をする媒質 ti st の変位は,いずれも sinを用いた式で表される。 それぞれの式は、波の波長や周期, 振動のようす をもとにして考えることができる。 解説 (1) 波は 0.10s間に2.0m進んで おり, 速さでは, =20m/s 図から, 波長=16m なので, 周期Tは, 4_16 20 I="0" v= = -=0.80 s 2.0 0.10 振動数fは, f= T 0.80 (2) 図の波形において, 1波長分 (入=16m) はな れた位置どうしでは位相が2ヶ異なり, t=0の とき, x=0の媒質の変位は y=0 なので, 位置 =1.25 1.3Hz 2 1 Ly〔m〕 -2 進む向き I I F V 10 20 x〔m〕 TX 16 8 TCX y=2.0sin 8 x での位相 (sin の角度部分)は、2012/15=1 と表される。また, x=0からx>0 に向かって まず波の山ができており, 波の振幅が2.0m な ので 求める波形の式は, (3) 媒質の振動では1周期 (T= 0.80s) 経過する と位相が2進み, x=0の媒質の変位は,図か ら, t=0のときにy = 0 なので, 時刻 t におけ t る位相(sin の角度部分) は, 2π =2.5t と 0.80 表される。また, x=0の媒質は, t = 0 から微 小時間後に負の向きに動くので、求める変位y の式は, y=-2.0sin2.5t