物理基礎です。4️⃣が分かりません😭 具体的には、 ・ばねの伸びが0.20mってどういうこと！？ 　0.10mがばねの伸びじゃないの？ ・(3)でばねの伸びが(0.20−h)mはどういう意味？です。とにかくばねの伸びあたりが特に分かりません😭　教えて下さい🙇

ばね 【4】 重力・弾性力と力学的エネルギー ばね定数 49N/m の軽い そば ばねを天井からつるし、 静 を ギ その先端に質量 0.50kg のおもりをつなぐ。 おも りをつりあいの位置から 鉛直下向きに 0.10m 引 いて、静かにはなした。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2, おもりをはな つりあい の位置 10.10m した位置を重力による位置エネルギーの基準 として、次の各問に答えよ。 ネ (1) おもりを 0.10m 引いたとき, ばねの伸び は何か。 位 おもりをつるしたときのばねの伸び x は,力の つりあいから、 可 mg=kxo 0.50×9.8=49xxo 求めるばねの伸びxは, x=0.10+0.10=0.20m Xo=0.10m (2) 静かにはなした直後の, おもりの力学的エ ネルギーは何Jか。 1 1 E=22mv2+mgh+zkx2 = 1 2 1 x 0.50 × 02 +0.50 x 9.80 + - × 49 × 0.202 =0.98J 2 (3) おもりが達する最高点は,はなした位置か ら何mの高さか 求める高さをh[m] とすると, ばねの伸びxは, x=0.20-h〔m〕 となる。 (2)を用いると, 力学的 エネルギー保存の法則から、 1 0.98 = x 0.50 × 02 + 0.50 x 9.8 x h 2 1 +x 49 x (0.20 - h)² 2 h=0, 0.20m h(h-0.20)=0 h≠0 から, h=0.20m

(2)について質問があります 伸びが、x2 + y2 - y1となっていますが、x1は引かなくていい理由を教えていただきたいです (x2 + y2 からy1を引くのは理解しています)

図に示すようにばね a ( ばね定数k, 自然長L)の一端を 天井に固定し,他端に質量m の小球Pをつるす。 さらに Pにばねb (ばね定数k, 自然長12) の一端を固定し,他端 に質量 M の小球 Q をつるす。 はじめ全体が静止している とき,ばね a,b は自然長からそれぞれx1, x2 だけ伸びて いる。 ばね a, bの質量はいずれも無視できるものとし, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)x1, x2 を求めよ。 a PO ( **UPT 3 b Q 次に,Qを鉛直下方にゆっくり引いて静止させる。P, Qが移動した距離をそれぞれy, y2とし,このときQに加えている力の大 きさをF とする。 (2 y1,y2を求めよ。 Dito -x: 9

(3)がまじで分かりません。Nが存在しとけばいいということは分かるのですがいくら立式してもd小なりイコール〇〇の形になりません。途中式も含め教えて頂けると助かります。

33 鉛直につるしたばね振り子 ばね定数kのつるまきばねの先端に 質量mの物体Aを のせた質量 Mの皿Bをつり下げた. 最初, 皿Bをつりあいの位置から鉛直下方に距離だけ 引き下げ静かに手をはなしたところ 皿と物体は離れるこ となく、振幅dの単振動を行った. 重力加速度の大きさをg として,次の問いに答えよ. (1)この単振動の周期はいくらか. (2) 皿の速さの最大値はいくらか. lllllllllllllll k m 皿 B M (3) 物体Aが皿Bから離れないためには,dはいくら以下でなければならな いか.

どういう説明をすれば良いのか、どういう理屈なのかが分かりません。どなたか解答例を教えて頂きたいです

令和6年度 【物理基礎】 冬課題 力学に関する以下の2つの問について、レポートを作成しなさい。 スペースが足りなければ各自で工夫すること。 問1 質量m[kg] の物体と, ばね定数 k [N/m] の軽いばねを用意し,図1、図2のように取り付けた。 このとき,図1のばねの伸び x1 [m] と図2のばねの伸び x2 [m] は,次のア~ウのうちどれか。 また、なぜ そのようになるのかを調べ, 理由も含めて自分なりにまとめなさい。その際, 物体やばねにはたらく力を図 示し,参考文献をきちんと明示すること。 (参考文献の書き方については,『図書館からはじまる 「学びのガ イド」』 p33を参照) 【問1の評価基準】 (「知識・技能」を評価) 問われている内容を客観的にわかるようにまとめることができているかを, A~Cの三段階で評価します。 k 00000000 ア: xよりもx2の方が大きくなる 00000000 イ: よりも x2 の方が小さくなる ウ: xxは同じ長さになる m m m 図1 図2 解答) 理由) Tra

（2）教えてください！！🙇🏻‍♀️

2 力学的エネルギー保存則 (p.109~114) なめらかな水平面上に置いたばね定数 32N/m 自然の長さ B のばねがある。 図のように, ばねの一端を固 定し,他端に質量 2.0kgの物体を押しつけ, 自然の長さから0.70m だけ縮めた状態から, 物体を静かにはなす。 物体はばねが自然の長さになった位置でばねから離れ, 水平 面と点Aでつながったなめらかな曲面上をすべり上がり, 水平面からの高さがん[m] の最高点Bに達した。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 ( 0.70ml h A (1)点Aでの物体の速さ vA [m/s] を求めよ。 (2) 点Bの高さん [m] を求めよ。

(3)のどうしてmが2mになるんじゃなくてKが2kになるのか分かりません。普通に考えて重さ2倍にならないからkが2倍ですか？？ あと、(3)のx=a/2のときのtなんですが、私の解き方のどこがダメなのか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️答えが合わないんです😭3枚目です。 よろしくお... 続きを読む

必解 52. 2本のばねによる単振動〉 A 00000 P 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) 任意の時刻における物体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) 任意の時刻において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, ω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Oを通過するまでの時間 to と, 初めて x=. 1 =1a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, w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 を用いて表せ。また,物 [香川大 改 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。

解答を見たのですが、(2)の最後の式の解き方が分からないので教えてください

基本例題 22 力学的エネルギーの保存 →104~108 解説動画 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, gで表せ。 (2)ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さをm,d,g で表せ。 eeeeeee 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて, 1 運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 mg 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よって k=- d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 0+mgd+0=1/23m+0+1/12/kd2 POINT 0000000 伸び 伸び d T -OQ eeeeeee 伸び Pkd d 速さ PO mg (1)の結果を代入して, vについて解くと mg × mgd=123m 1/12mo + 1/2xmlxde よってv=vgd ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③ 弾性力による位置エネルギー K=1/12m02 U=mgh U=1/21kx2

この問題の(2)についてです。点Pにおいて、運動エネルギーと弾性力による位置エネルギーがありますが、弾性力による位置エネルギーは物体が運動している向きとは真反対に弾性力がはたらくので仕事の値は負となると思ったのですが、正の値として計算されています。(つまり1/2mv²+1/... 続きを読む

基本例題 26 力学的エネルギーの保存 117~121 解説動画 質量の小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。 このときの小球の位置を点Pとする。 重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, gで表せ。 (2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さ”をm,d, gで表せ。 Olllllll

この問題の(2)がよく分かりません。自分は写真のように解いたのですが違いました。どなたか教えて欲しいです🙏

KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s 49 7.02 2 ゆえに x=1.4m x²= 25 5.02 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 104~108 解説動画 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, g で表せ。 2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ、静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さ”をm,d,g で表せ。 mmmmm Pom 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて ①運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 した。 基本 マ 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よってk=mg d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 伸び 伸び 0+mgd+0=1/23m+0+1/23kd (1)の結果を代入して, vについて解くと kd 29 PO mg mgd=1/12m+1/2xmxd よって v = √ =√gd eeeeeee 伸び 指 速さ 速 POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③弾性力による位置エネルギー K = 1/1 mv² U=mgh U=-kx2 2

どうしてsinになるのか分かりません。cosにしてしまいました。

(75分) ※ Xx 次の文の空所 あ 速さを V とする。 にあてはまる数式を、解答用紙の所定欄にしるせ。 ただし、音の 5,400 図のようにばね定数 kの軽いばねの一端を天井に固定し,もう一端に質量mのスピ ーカーをつないだ。スピーカーは周波数の音波を発している。 つりあいの位置から真 下にDだけばねを伸ばした位置から静かにスピーカーを離したところ,スピーカーは鉛 直方向に単振動をした。 スピーカーが単振動を始めた時に発した音波が床に達した時刻を t = 0 とすると,それ以降スピーカーの真下の床で聞こえる音波の周波数f は, f = あ のように時間変化した。 ただし,スピーカーは音波を発していてもいなく ても同じ単振動をする。 また, D はスピーカーから床までの距離に比べて充分に小さい とする。 天井 26 ばね スピーカー 床