物理での弾性力です。 答え(2枚目)におもりAをつるしたときに弾性力と重力がつり合っていると書いてあるのですが、問題文に ｢静止している｣と書いていなくても自分で｢静止している｣と判断して、 静止している=力がつり合っている としていいのですか？

31. 弾性力 第3章力のつりあい 29 軽いつる巻きばねの一端を天井に固定し、他端に質量 2.0kg ungrectangua のおもりをつるしたら長さが 0.38mになり, 質量 3.0kgのおもりBをつるし たら長さが 0.45mになった。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 ばねの自 然の長さは何m か。 また, ばね定数は何N/m か。 0.38m J d d d d d d d d d d 0.45m d d d d d d d d d d d A B

(2)どうしてma=μ’mg-kxになるのですか？ ma=kx-μ’mgではダメなのですか？

実戦 基礎問 31 粗い水平面上の単振動 図のように、摩擦のある水平な床の上に質量m の小物体Aを置き, 自然長Lの軽いばねの一端を取 り付ける。 ばねの他端はばねが水平となるように壁 平右向きに軸をとる。 小物体Aを位置 x=xo (0<x<L) で静かに た。 小物体Aはx軸負の向きに動き出し, Aを放した時刻を0とすると、 に固定する。 また, ばねが自然長のときの小物体Aの位置をx=0とし、 まで達したところで運動の向きが反転し まで達したところで 刻t=t に位置 x=x1 の向きに運動を始め, 時刻 t=t に位置 r=I2 た。ばねのばね定数をた。重力加速度の大きさを、床と小物体の 止摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ'として, 以下の問いに答えよ。 (1) 静かに放したときに小物体Aが動き出すための x の条件を求めよ。 (2)位置および時刻を求めよ。 (2) 位置におい 小物体Aの加速 m よって, α- これより 小 単振動 (の一 また、xo か (3) 単振動の (3) 時刻 t=0 から t=tの間で, 小物体Aの速さの最大値を求めよ。 (4) 小物体 (4) 位置 2 を求めよ。 4月 EE 講 Aの加速 (大阪府大 ●粗い床上の単振動 粗い床上を単振動する物体に働く動 力は、往路と復路で向きが逆向きとなり,単振動の中心が る。このことから,運動方程式をそれぞれの場合について立てて考える がある。 ●着眼点 1. 粗い床上の単振動 よって, (2) 中心は [別解] 往路復路でそれぞれ運動方程式を立てる。 でき 2. 弾性力の他に動摩擦力など一定の力が働く単振動 鉛直ばね振り子と同様に考える。(→参照p.62) 3.動摩擦力 (非保存力)が働いていても単振動の力学的エネルギー保 法則を用いることができる。 (→参照 p.68) 解説 (1) 小物体が動き出すためには, ばねの力の大きさkoが最大学 力の大きさμmgを越えていればよいから, す Xo kxo>μmg よって、 > μmg k

(1)の結果よりの後の式をどのように変形したらU＝の式になるのですか？

物理 B 取 に (1)の結果より, 1/12mV2+1/2 MV+= 1/2 mv2 1/2 (M+m)(M.ml)+v=1/2m nv2 Mmv2 よって, U 2(M+m) 1 -mv² 2 12 2mv MV 0 -V mwww. 第1章 物体の運動 【参考】 ばねの縮みの最大値を CMAX とすると, 2 Mmv2 1½ KIMAX² = 2(M+m) Mm よって、MAXk(M+m) 着眼点 (完全) 弾性衝突 (反発係数 e=1) では、衝突直前直後で、力学的エネル ギーが保存される。 (3) この過程の前後で, 物体 A, B の運動エネルギーの和が保存されるので,A,Bの 衝突は (完全) 弾性衝突に相当する。 よって, 反発係数 eはe=1である。 (4)(5)この過程の前後では, 物体A,Bの運動量の和および運動エネルギーの和が 保存される。 右向きを正として, Aがばねから離れるときのA,Bの速度をそれぞ れ,VB とすると, 運動具 ..①

交流発電機の原理 交流発電機が回転し続けるために加える外力の仕事率が抵抗での消費電力と保存するのは何故なのでしょうか？ 誘導起電力は仕事はしないのですか？教えてください。

7/1029 7/29 10 交流発電機の原理 電磁誘導の骨格、出題 次の文中の空欄 ①〜13を埋めよ。 ただし①と⑧はイロのどちらかを その他は数式で記入せよ。文中の物理量は MKSA単位系で表す。 }の中から選び、 交流発電機の原理を考えてみよう。 図のように一様な磁界 (磁束密度B) の中に面積Sの 長方形 abcdの一巻きコイルを置き, 磁界に直交する軸のまわりに一定の角速度で回転さ せる。 コイルを貫く磁束のは周期的に変化する。 コイルがabを上にし,その作る面が磁界の 向きに垂直なときに時刻を0とし,かつこのときに磁界が面abcdを貫いている向きを破 束が正となる面の向きとすれば,=)となる。時間⊿tの間における磁束の変化 とするとき、コイルに生じる誘導起電力は, cd a b向きを電流の正の向きと LT, V=1 )/4t=30 であり、コイルの両端 pq に抵抗Rを接続して回路を形成 すると,図の状態で電流は (イ)ab, (ロb→a} の方向に流れる。 コイルの抵抗が無視でき るとすると、このときの電流I )であり,抵抗で消費される電力Pは,P ) となる。 次に回路を流れる電流が磁界から受ける力とコイルの回転に要する仕事を考えよう。 図の ように磁界の向きを方向, 磁界とコイルの回転軸に垂直な方向を方向, 座標原点を回転 軸にとる。 図の状態で,コイルの一部ab (長さ)が磁界から受ける力の大きさは電流Iを用 いて (ロ)下向き}となる。一方,図のコ であり,その方向は方向を{(イ)上向き, イルの回転からaまでの長さをとし, コイルの一部abの位置をx-y座標で表すと (土,日)=(8), }, またその速度は(フェ, by) = (),( たがってコイルの一部 ab が磁界から受ける力にさからって等速回転するために必要な仕事 )} となる。 し は単位時間あたりP=)となる。コイルの一部cdについても上と同様の議論がで またad, bcで受ける力はのまわりの回転運動を生じさせない。したがってコイル全 体で必要な仕事は単位時間あたり 2P' となり, 式を整理すれば電力Pと一致することがわか る。 N 4 d T a R B b B ◎電磁誘導 B ◎電磁誘導 亜(t) 閉曲線 IV ↓ C ~ ・回路程式 の向きを設定 I -(右手系) → の学 Vem (~ファラデー・ノイマンの法則) PR(t) = Pex(t) エネルギー保存 -46-

（2）です。板の速さが一瞬0になるのは理解できるのですが、その時v=0にはならないのですか？ また、なぜ0にしてはいけないのですか？

例題 23 質量Mの板をつけたばね定数 んのばねがある。この板に質量m の小球を押しつけ, ばねをしだけ 縮めた後,手を放した。 重力加速 M 度の大きさをgとする。 ただし, 面はなめらかで, ばねが自然長に 戻ったとき,小球は板から離れる。 (f) ばねが自然長に戻ったときの小球の速さを求めよ。 (2) 小球と離れた後, ばねの伸びの最大値xはいくらか。 (3)小球が高さんの台上にすべり上がるための1の条件を求めよ。 面はなめらかであり,仕事をする力が重力と弾性力だけなので力学的エネ ルギーは保存される。 (1) は (板と小球)の速さなので m+)がより k E) www m+M (2) ばねの長さが最大のとき、板の速さは・・ 瞬0になる。 **-**** M 自然長 .. x=v. m+M (3) 右図において 11/23m=1/23mmgh ここで120なので 1/12mmgh≧0となり、間(1)の結果を代入して m(√)-mah0 1 k m+M 2m+M)gh k (位置エネルギーの基準)

（1）の答えが何故sinでなくcosなのかが分かりません 教えてください🙇‍♀️

問題 25. 交流回路 (108) 交流の発生 CHOM 図のように, 磁束密度の大きさ B〔T〕 の一様な磁場中に,一辺の長さ (21〔m〕 の正方形コイル abcdを置いた。 このコイルは,辺bcの中点を通り辺 ab に平行な軸のまわりに回転するこ とができ,この回転軸が磁場と垂直に B b C N 物理 R f S なるように設置されている。 時刻 t = 0〔s) において,辺bcは磁場と平行で あり,cからbへの向きが磁場の向きと一致していた。 このコイルに抵抗値 R[Ω] の抵抗を接続し、 コイルを図に示した向きに一定の角速度 [rad/s〕 で 回転させた。 ただし, コイルの誘導起電力および抵抗を流れる電流は, a→b→c→d→efaの向きを正とする。 (I) 時刻において,辺ab に生じる誘導起電力はいくらか。 (2) 時刻において, コイル abcd全体に生じる誘導起電力はいくらか。 (3)時刻において, 抵抗を流れる電流はいくらか。 (4) 抵抗を流れる電流の実効値はいくらか。 (5)抵抗で消費される電力の平均値はいくらか。 <福岡大〉 解説 (1)0 <wt<〔rad〕のときに 2 ついて,コイルをad側から見て考えよう (右 図)。 辺ab は, 半径[m〕, 角速度w [rad/s〕 で回転しているので,速さはww [m/s] である。 時刻 [s] では, コイルが磁場方向からwt[rad〕 磁場に垂直な成分 lw wt wt lwcoswt a(b) N S d(c) a (b) |d(c) Iw 金 (3) だけ傾いているので,辺abの速度の磁場に垂直な成分はlwcoswt[m/s]で ある。 辺ab に生じる誘導起電力Vab 〔V〕 は, a→bの向きに生じ, 正なので, Vab=Wwcoswt・B・21=21wBcoswt[V〕 (2)(I)と同様に考えて,辺cdに生じる誘導起電力 Va〔V〕は, c→dの向きに生 じ,正なので, Ved=212wBcoswt[V] また,辺bcと辺adには誘導起電力は生じない。 したがって, コイル abcd

この2問を教えてほしいです🙇‍♀️

② 時速 0.36kmで動く質量 48kgの物体のもつKの大きさ。 ③E=500m=5、v=2、 のときのhの大きさ。

至急です！！ (2)の問題の解き方が分かりません。 ピンクのマーカーが引いてあるところが特に分からなくて、、！

リードC 例題 16 斜面上のつりあい 第3章力のつりあい 解説動画 ➡39, 40, 41 35 傾きの角30°のなめらかな斜面上に質量 2.0kgの物体を置き, 一端を固定した糸 が斜面に平行になるように物体につけて支えた。重力加速度の大きさを9.8m/s2 と する。 (1) 物体にはたらく重力の大きさ W[N] を求めよ。 (2)物体にはたらく糸の張力の大きさ T [N],垂直抗力の大きさ N[N] を求めよ。 2.0kg 30° 指針 重力Wを斜面に平行な成分, 垂直な成分に分解し,それぞれの方向のつりあいの式を立てる。 √3 解答 (1) 「W=mg」 より 2 W=2.0×9.8=19.6≒20N (2)物体にはたらく力は,重力 W, 垂直抗力 N, 糸の張 カTである。 Wy=Wxv -=9.8√3 =9.8×1.73=16.954≒17 それぞれの方向の力 のつりあいより T=Wx=9.8N N=Wy≒17N N T M 解法1 重力を図のように Wx, Wyに分解する。 直角 三角形の辺の長さの比より Wx:W: W=1:2:√3 よって Wx=Wx ×1/2=19.6×1/2=9 解法2 それぞれの方向 この力のつりあいより T=19.6sin30°=9.8N N=19.6cos30°≒17N 決める。 30° 2/30-3 ② ww

この問題の(1)で、圧力の釣り合いが理解できません😭力の矢印を書いた図を用いて教えて下さると嬉しいです🙇‍♀️

図のような,滑らかに動くピストンのついた断面積Sの容器 がある.容器はピストンを含め断熱壁でできている.容器の底 から,高さαのところに止め具Aがあり,ピストンがこれ以下 に下がらないようになっている.容器内に大気圧と等しい圧力 po, 絶対温度 To の単原子分子の理想気体が入れてある (この状 態を0とする). po 水 Po, To www C |B Ab 玉泉 止め具 Aから高さんの所にあるコックの付いた穴Bから水を コックの高さまで注ぎ, コックを閉める。 次に, 組み込んであ るヒーターから気体に熱をゆっくり加え、容器の上端℃までピストンで動かす. 穴Bから容 器の上端 Cまでの高さをcとする. 水の表面が容器の上端Cに達した後は、水は容器の外に あふれ出る. ピストンの質量および厚さを無視し、重力加速度の大きさをg 水の密度をと して、次の問いに答えよ. 解答は上に与えられた記号 a, b, c, S, Po, To, p, g のみを用い て表せ. (1)ピストンが動き始めるとき (この状態を1とする)の容器内の気体の圧力 p1, 絶対温度T1 定モル比熱 cy モル比熱 を求めよ. その気体の絶対温度と ピストンが

(1)がこのような比で求められるのはどうしてですか。教えてください。また、(2)の色をつけたとこで30°となるのはどうしてですか。

[知識 67. 力の分解と成分● (1) (2) 図のように,斜面に平行な方 向にx軸, 垂直な方向にy軸 をとる。 斜面上に置かれた重 さ50Nの物体が受けている 重力のx成分,y成分をそれ ぞれ求めよ。 50 N y 4.0m 3.0m P50N XC 3 130° ヒント 三角比を利用する。 (1) では,直角三角形の各辺の比が3:45であることを用いる。 840.0