(2)の後半の｢遠心力が重力より勝っていればたるまない｣から、(遠心力)≧mgという式だと考えたのですが、解答では(張力)≧0となっていてそれが何故か分かりません。θ=180°において張力がある場合下向きに力が働くと思い、だとするとたるんでしまうと考えています。解説お願いします！

チェック問題 2 振り子の円運動 糸の長さ おもりの質量mの振り 子がある。 おもりに最下点で初速度 v を与えた。 標準 6分 (1) 振れの角が0のときの糸の張力T を求めよ。 (2) 糸がたるまずに1周するには vo はいくら以上必要か。 解説 (1) 《円運動の解法》 (p.191) で解く。 STEP 1 中心は点O 2 半径1, 3速さ” M m 45 は未知。 さぁ、どうやって求める? 速さときたらエネルギー。 いまは, 摩擦熱は出てな いから《力学的エネルギー 保存則》 (p.162) ですよ。 ☐ キミの言うとおりだ。 式を立てると, Vo mg 2 = mvo -m² + mg/l(1-cos 0 ) 遠心力 図 a よって、v=√vo2-2gl(1-cose) STEP 「回る人」から見て,遠心力 m を作図 STEP 3 重力を半径, 接線方向に分解しよう。 ここで糸は伸び縮みしない ね。このことから,半径方向には確実に力のつり合いが成り立つので, v² T T = mg cos0 + v² ② mT ②に①を代入すると, Vo 2 - T=m + g(3 cosa - 2)} ...... CS CamScanner でスキャン 第15章円運動 | 193

(3)ばねがlだけ縮んでいる時と伸びが最大のときとで保存則は使えないのはなぜですか？

128 力学的エネルギーの保存■なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 小球 A 小球B ES [N/m] の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m [kg] の小球Bが置かれている。 水平面は, なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか [m] だけ押し縮めた後, 静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。 重力加速度の大きさをg〔m/s'] とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W [J] を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さ [m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x [m] を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん [m] を求めよ。 [17 東京農大 改] 124

(2)なぜ離れた直後の2球の速さは同じだと分かるのですか？

128 力学的エネルギーの保存■ なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 小球 A 小球 B [N/m] の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m [kg] の小球Bが置かれている。 水平面は, なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか [m] だけ押し縮めた後, 静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。 重力加速度の大きさをg[m/s] とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W [J] を求めよ。 mog (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さ [m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値 x[m] を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん [m] を求めよ。 [17 東京農大 改] 12

答えが同じ位置になるんですがどうしてなんでしょうか？

2 図のように、質量mの物体を水平面 から高さんのなめらかな斜面上から、 静かにすべらす。物体は, 長さLの粗 L い水平面を通り過ぎ, 同じ傾斜をもつなめらかな斜面上を, 高さまで上 がった。 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 135. ヒント (2) (3) 分た ルキ (1)

(3)の解説お願いします🙇🏻‍♀️՞✨ 答えは1.50mです。

弟 編■運動とエネルギー 105 力学的エネルギーの保存■ 図のような, 表面のなめらかな曲面の最下点Bからの高さ 1.60 mの点Aから, 初速度0で小球をすべらせる。 重力 加速度の大きさを9.8m/s²とする。 (1) 小球がBを通る瞬間の速さは何m/sか。 (2) 小球はBからの高さ1.20mの点Cから飛び出す。 AFTALE 1.60m B 1.20 m 60° Cから飛び出す瞬間の速さは何m/sか。 Xx (3) ℃における接線が水平面となす角が60°であるとすると,小球がCから飛び出した 後の軌道の最高点はBから何mの高さのところか。 例題21,22,23

(1)って2分の√3mglじゃ何がダメなんですか、、 答えはmgl(1-2分の√３)です

59. 力学的エネルギーの保存 長さlの糸に質量mのおもりをつけた振り子がある。 糸が鉛直方向と 30°をなす位置からおもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) はじめの位置において, おもりがもつ重力による位置エネルギーUを求めよ。ただし,お もりの最下点を位置エネルギーの基準とする。 (2) おもりが最下点を通過するときの速さを求めよ。 2=l=J3=xV=mghより 2X = √31 X = √² l 2/2/mgl 2 ( By 1 30%3 ·l ひ ll (S) (1) mal (1-1)(2) 2g111-豊) 例題25

力学的エネルギーの保存則 です 「バネにおもりをつけると、バネは伸びて静止した」ときと「自然長までおもりをもちあげて、静かにはなした」 ときとでは何がどのように違うのですか。 よろしくお願いします🙇

①7 力学的エネルギー保存則 [物理基礎 (物基707) 類題19] 図のように, ばね定数 [N/m] のばねの上端を固定し,下端に 質量 m[kg]のおもりを取りつけると, ばねは伸びておもりは静止 した。この点をAとする。 この後, ばねが自然の長さになる所ま でおもりを持ち上げ, 静かにはなした。重力加速度の大きさを ・g[m/s2] とし、ばねは鉛直方向にのみ運動するとする。 (1) 点Aでのばねの伸びα [m] を求めよ。 (2) おもりが点Aを通過するときの速さ [m/s] をm, g, kで 表せ。 (3) おもりが最下点に達するときのばねの伸びx [m] をaで表せ。 eeeeeeeee 自然の長さ eeeeeeeee A

(2)で力学的エネルギーの保存則が使えますが、この問題で言うとどこを見て使えると判断できますか？

134 運動量の保存(合体) 天井に糸の一端を固定し,他端 に質量Mの木片をつるす。 水平方向から質量mの弾丸が速さ で木片の中心に命中し, 弾丸は木片の中に止まり、両者一体とな って運動を始めた。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 一体となった直後の速さ Vを求めよ。 (2) 木片はどれだけの高さまで上がるか。 最下点からの高さんを 求めよ。 例題 30 146,147 I m v DM

物理基礎の力学的エネルギーの保存です。 今回のテストは数字だけ変えて出されるらしいのですが、この問題の答えが(１)mgl(1-2/ルート３）になるそうです。例えば角度の部分を60度としたらmgl(1-2/ルート2）になりますか。

こり 一の変化 いので, 速度 59. Point! 振り子の運動では,糸の張力が仕事 をしないため、力学的エネルギーは保存される。 解 答 (1) 図より,はじめの位 置の高さんは最下点を基準とし て h=1-41-(1-4) √√3 2 よって 2 よって, はじめの位置でおもり がもつ,重力による位置エネルギーは「U=mgh」より U=mgh=mgl(1- r=mgt(1-√3) 2 (2) 力学的エネルギー保存則より 1 0+U= 2 (1)の結果を用いて -mv² +0 mgt(1-√3)= 1/2mv² 2 √3 0= √2011-√3) V= (1 /30° はじめ の位置

物理基礎の力学的エネルギーの保存のところです。 答えの図ですらよく分からないです。 この問題を０から100教えて欲しいです。

物体は正の仕事を エネルギーの変化は, に等しいので、 m/s より ーギーの変化 しいので, ■速度 注 U2+W=Uz (はじめ+ 仕事終 をしないため、力学的エネルギーは保存される。 Point! 振り子の運動では,糸の張力が仕事 (1) 図より, はじめの位 置の高さんは最下点を基準とし て 59. h=1- √3 1-1-13101(1-13) √3+1=1/1-2 2 2 よって はじめの位置でおもり がもつ, 重力による位置エネルギーは 「U=mgh 」 より /3 U= mgh=mgt(1-√3) 2 (2) 力学的エネルギー保存則より 0+U=/m² +0 2 (1)の結果を用いて mgt(1-3) = 1/2mv² 2 30 ° AL 6 11-31 よって on / 2011-12/21) -√291(1-√3) はじめ の位置