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

マーカー部分のようになる理由がわかりません💦

円運動・万有引力 33 問題 B m の問い こ回転 ふきと 示せ。 べりだ 必解 46. 〈円筒表面をすべり落ちる小物体の運動〉 図のように、なめらかな表面をもつ半径rの円筒が,水平な床に接 して固定されている。質量mの小物体が最高点Pから静かにすべり だし、点Qを通過して点Sで円筒表面から離れ床に落ちた。 円筒の中 心を点O, ∠POQ=8, 重力加速度の大きさをgとして, 次の問いに 答えよ。 (1) 小物体が点 Qを通過するときの速さはいくらか。 (2) 点Qにおける小物体に作用する抗力の大きさはいくらか。 (3)∠POS=0 とするとき, cos はいくらか。 (4)点Sで円筒表面から離れる瞬間の小物体の速さはいくらか。 P Q om 水平な床 (5) 小物体を点Pから,円筒軸に垂直でかつ水平に, 初速を与えて打ち出すとき,円筒面上を すべらず、ただちに円筒から離れて放物運動するようになる初速の最小値はいくらか。 〔15 東京電機大 改]

【物理基礎:力学的エネルギー】 途中式を教えてください。

例題4 〈力学的エネルギー〉 ジェットコースターが最下点(基準面)に達したときの時速が72km/h になるようにするには,最下点から高さ約何mのところからスタートさ せればよいか。 ただし, 重力加速度を9.8m/s2とし、摩擦はないものとする。 解答 20m 解説 力学的エネルギー保存の法則が成り立つものとして考えると, 2 mvi 2+mgh = 1/12mu2+mghzの式が成り立つ。初速は0.最下 点の高さを0としての高さを求めると, h] 20[m] となる。

最後の問題でどうして張力が最もおおきくなるのがＢってわかるんですか？

2 cos 8-1 これよりcos-1212 すなわち、0- 62 5 (1)/2gR[m/s] (2) 3mg [N] (3) mo(1+2R) (N) (4) r R (5) 6mg [N] (2)と(3)は、おもりの速さは等しく,円運動の半径が異なる。 (4)は最高で、おもりの速さが0より大きく、かつ糸の張力が0以 上であればよい。 (5)はA~B~C間の運動で最も張力が大きい瞬間を考 える。 解説 (1) 求める速さを [m/s] とする。 AB間で力学的エネルギー 保存の法則より。 糸 62 (1) 最下点Bを薫 による位置エネルギーの 準面と考える。 (5) mgR==mv2 これより、B=√2gR [m/s] (vg<0 は不適) F=m =2mg (2) 点Bを通過する直前のおもりにはたらく遠心力 F[N] は, DB2 (2)3) センサー12 センサー 14 R- R 遠心力を考えて,鉛直方向の力のつり合いより求める張力 の大きさを T[N] とすると, TB T-mg-F=0 Fを代入して, T= mg +2mg=3mg[N] (3) 点B を通過した直後のおもりにはたらく遠心力F' 〔N〕は, UB F'=m- -= 2mg r R r 求める張力の大きさを T' [N] とすると, (2) と同様に考えて T' -mg-F' =0 F' を代入して, T=mg+2mg/L=mg (1+2R) [N] mg/(1+ VB mg (4)点Cでのおもりの速さをvc[m/s] とする。 AC間で力学的 (4) Bを重力による位置エ エネルギー保存の法則より、 ネルギーの基準面と考える。 mgR=m mvc+mgx2r これより, vc = √2g (R-2r) (vc<0 は不適) vc>0より,2g(R-2r)>0 これより< ...... ① 2 点Cでおもりにはたらく遠心力 F”〔N〕は, F = m² = 2mg (-2) R r 遠心力を考えて,鉛直方向の力のつり合いより、点Cでの 糸の張力の大きさを T” 〔N〕 とすると, T" + mg-F" = 0 第Ⅰ部 様々な運動 F" T mg P D

問1はわかったのですが問2以降がわかりません。教えてください！

; 9. 次の文章を読んで各問に答えよ。 音も小さ 5 図のように、傾斜角 9 の粗な斜面が水平な台車 の上に固定されている。 まず、 台車を動かないよ VARS s B うにして、斜面上のA点に質量mの物体を静かに 4+ E 172 nl 置くと、物体はすべらずに静止した。 次に、斜面 C に沿って下向きに、無視できるほど小さな初速度する ひ を与えると、物体は速さを増しながらすべり続け、 日 A>> A点からs」だけ離れたB点を通過した。 物体と斜面との間の静止摩擦係数をμ (ただし、 <1とする), すべり摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさを9とする。 問1.(イ) 傾斜角 0 の満たすべき条件を求めよ。 (□) B点での物体の速さを求めよ。一人 (1) 物体がB点を通過する瞬間に、 台車をある一定の加速度αで図の矢印の向きに水平 に動かし始めた。 すると、 物体はしばらく斜面上をすべりつづけた後、 C点で静止した。 B点とC点との間の距離はs2であった。 この結果に基づいてαを求めてみよう。 台車上に静止した観測者から見て、斜面上の物体がどのように運動するかを考えるこ とにする。この観測者は、ある見かけの力が物体に働いているように見える。 8 (8) (1) 問2.(注)(イ)~ (ハ)は記号 αを用いて答えよ。 (イ)この見かけの力の大きさ、方向、向きを述べよ。 (D)斜面から物体に働く垂直抗力の大きさを求めよ。 (1) (八) 物体がB点とC点の間をすべっているときの、斜面に沿う加速度を求めよ。 ただし、斜面に沿って下向きを正とする。 (二) αの大きさを求めよ。 台車の加速度をさらに大きくしていくと、 C点に静止していた物体は斜面に沿って 上向きにすべり始めた。 問3. 物体が上向きにすべりだすための、 台車の加速度の下限を求めよ。 10. 区 質量 質滑 を に

この問題教えてください！

9. 次の文章を読んで各問に答えよ。 THORN 図のように、 傾斜角 0 の粗な斜面が水平な台車 の上に固定されている。 まず、 台車を動かないよ st A うにして、斜面上のA点に質量mの物体を静かに様 置くと、物体はすべらずに静止した。次に、斜面 に沿って下向きに、無視できるほど小さな初速度 5 を与えると、物体は速さを増しながらすべり続け、 B U A点からs」だけ離れたB点を通過した。 物体と斜面との間の静止摩擦係数を(ただし、 <1とする), すべり摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさをgとする。 問1.(イ) 傾斜角 0 の満たすべき条件を求めよ。 (D) B点での物体の速さを求めよ。 草人 (1) 物体がB点を通過する瞬間に、 台車をある一定の加速度αで図の矢印の向きに、水平 に動かし始めた。すると、 物体はしばらく斜面上をすべりつづけた後、 C点で静止した。 B点とC点との間の距離はs2であった。 この結果に基づいてαを求めてみよう。 台車上に静止した観測者から見て、 斜面上の物体がどのように運動するかを考えるこ とにする。この観測者は、ある見かけの力が物体に働いているように見える。 153 W L S 問2.(注)(イ)~ (N) は記号 αを用いて答えよ。 (8) (1) (イ) この見かけの力の大きさ、 方向、向きを述べよ。 (D)斜面から物体に働く垂直抗力の大きさを求めよ。 (N) 物体がB点とC点の間をすべっているときの、 斜面に沿う加速度を求めよ。 ただし、斜面に沿って下向きを正とする。 (二) αの大きさを求めよ。 台車の加速度をさらに大きくしていくと、 C点に静止していた物体は斜面に沿って 上向きにすべり始めた。 問3. 物体が上向きにすべりだすための、 台車の加速度の下限を求めよ。

この問題の解説お願いします！

5. 水平な固定面Aの上に質量2Mの板Bが乗っており、 この板の上面に質量Mの物体C が乗っている。 面Aと板B、および板Bと物体Cとの間の動摩擦係数がそれぞれ 0.10 および 1.0でこれらの値は運動状態によらない。いま 図のように、 物体Cに水平な力を加え、この力の大き さFを次第に大きくしていくと、F=0.90mg(g BCF 重力加速度の大きさ) でB, Cは互いに滑ることなく 一体となって面Aの上をすべりはじめた。さらにFを A 大きくしていくと、 F=1.5Mgで、 B, Cはそれぞれ別の速度ですべり運動をするよう になった。 大 (1) 面AとBとの間の静止摩擦係数はいくらか。 (2) 板Bと物体Cとの間の静止摩擦係数はいくら(!) (3) (4) F=1.2Mgのとき、 一体となって動いているBとCの加速度はいくらか。 F=2.5mgの力を受けて物体Cが板Bの上を滑るとき、 板Bの加速度はいくらか。 M

この問題について教えて欲しいです。考え方もお願いします！

水平な固定面Aの上に質量 2Mの板Bが乗っており、この板の上面に質量Mの物体C が乗っている。 面Aと板B、および板Bと物体Cとの間の動摩擦係数がそれぞれ 0.10 および 1.0でこれらの値は運動状態によらない。いま 図のように、物体Cに水平な力を加え、この力の大き さFを次第に大きくしていくと、F=0.90Mg (gはBCF 重力加速度の大きさ)でB, Cは互いに滑ることなく 一体となって面Aの上をすべりはじめた。さらに 大きくしていくと、F=1.5Mgで、 B, Cはそれぞれ別の速度ですべり運動をするよう になった。 (1) 大 AとBとの間の静止摩擦係数はいくらでも (2) 板Bと物体Cとの間の静止摩擦係数はいくらか (3) F=1.2Mgのとき、 一体となって動いているBとCの加速度はいくらか。 (4) F=2.5mgの力を受けて物体Cが板Bの上を滑るとき、 板Bの加速度はいくらか。

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