物理 表を埋めるところからよくわからないので 丁寧に説明してくださると 大変嬉しいです。 よろしくお願いします。

古典力学:第 1講 2022年度 春期 速度と加速度 Velocity O Acceleration Classical Mechanics: 1st Lecture 学び始める物理 第1日 1.1 今日の問題 A. z 軸上を運動する物体を観察したところ, 以下のようなデータが得られた: t [s) 0 1 2 3 4 5 6 7 2 [m] 3 0 ー1 0 3 8 15 24 [m/s) a [m/s°] (1) 上表のうち, 平均の速度 T, および平均の加速度aの空欄を埋めよ。 SEtH (2) (1)より,時刻tにおける瞬間の速度 »(t) の式を予想せよ。 (3) (1) より, 時刻tにおける瞬間の加速度 a(t) の式を予想せよ。 B. 物体が初速0m/s で落下する様子を観察したところ, 以下のようなデータが得られた: 経過時間 [s) 0 1 2 3 4 5 6 7 落下距離 (m) 0 4.9 19.6 44.1 78.4 122.5 176.4 240.1 T [m/s) a [m/s°] (1) 上表のうち, 平均の速度7, および平均の加速度aの空欄を埋めよ。 (2) (1)より, 時刻tにおける瞬間の速度 »(t) の式を予想せよ。 (3) (1) より, 時刻tにおける瞬間の加速度 a(t) の式を予想せよ。 このような落下する物体の加速度 は重力加速度とよばれる。

(1)でpと網を一体として考えないで解くことはできますか？

7 運動方程式 質量 m [kg], 長さ1 [m]の伸び縮みしない一様な FA 綱の下端に,質量 M [kg]のおもりPをつるし,綱 の上端に一定の大きさの力 F[N] を鉛直上向きに x 加えて引き上げる。重力加速度をg [m/s°]として, M) F> (M+m)g とする。 A(1) Pの加速度を求めよ。 Pal P A2) Pに働く綱の張力を求めよ。 A(3) 綱の上端からx[m]のところでの綱の張力を求 めよ。ただし,0<x<1とする。 A4)はじめ,Pは地上で静止していたとする。鉛直な綱の上端に F=2(M+m)g の力を加えて引き上げたところ, Pが地上ん[m]の 高さに達したとき綱からはずれた。 Pが引き上げられ始めてから地 (九州大) 上に落下するまでの時間を求めよ。

2枚目の青で丸を書いてある場所(-の部分)についてです。はねかえり係数がマイナスになることって有り得るのですか？？

こに 参考目 3反発係数 質量 m テニスポールを床に落とすとはずむが(図44), ゴム ポールを落とすともっとよくはずみ, 床から勢いよく はねかえってくる。しかし, 粘土では床にくっついて しまってはねかえらない。 このような, はねかえりの A 床との衝突 の所から た後に小 h'[m]を 反発係 O図 44 テニス ポールと床との衝 鉛直 直前の一 とする 程度を表す量を考える。 突 図 45のように,鉛直下向きを正の向き として,小球が床末に衝突する直前の速度を o[m/s](»> 0), 衝突した直後の速度を [m/s)(が"< 0)とする。 ここで, 衝突直前 の速さ(速度の大きさ)は || =D v, 衝突直後 の速さは |'| =ーがと表されるので, 衝 突前後の速さの比奈、eとすると lo| lol ギーの エネ) 衝突直前 衝突直後 速度 v(<O) 正の 向き 速度 v(>0) V=(-e)ue= じ 1を超んないように! (53) O図 45 小球と床との衝突 ひ が成りたつ。eを反発係数(はねかえり係数)という。」1が」より coefficient of restitution も大きくなることはないから,veは息Se%1の値をとる。 アエネルキー保存される。 e=1の衝突を弾性衝突(完全弾性衝突ということもある)といい,この elastic collision 実 とき が| = |»| になるので, 最もよくはねかえる。 ギ-E 0Se<1の衝突を非弾性衝突という。e=0の場合を特に 完全規 inelastic collision 弾性衝突といい,このとき |が| = 0になるので, はねかえらない。 perfectly inelastic collision いろいろなボールと机の面との間の反発係数を測定してみよう。 ○実験6 問1 水平面上を進む小球が, 壁と垂直に衝突してはねかえった。衝突直前の小塚 の速さが2.0m/s, 衝突直後の小球の速さが1.5m/sであるとき,小球と壁 との間の反発係数はいくらか。 5 問16 水平な机の面より 80cm の高さの所から, 小球を自由落下させた。机の面と 小球との間の反発係数を 0.50 とするとき,小球は衝突後何 cmの高さまで はね上がるか。 Op.49 参考 0 48 第1編 力と運動 A

この問題なんですけど、この解き方が違う理由を教えてください🙏 因みに答えはF=(M+2m)gだそうです。 この答えになる理由はわかります。

23 慣性力 69 23 慣性力 東度 質量 Mの直方体Aが水平面上に置 かれている。Aの上に置かれた質量 m の物体Bに糸をつけ水平に張って 軽い滑車にかけ, その先端に質量m の物体Cをつり下げる。 そして, A に水平右向きの力Fを加えて動かす。 摩擦はどこにもなく, 重力加速度を B F A ん 方 gとする。 (1) B,CがAに対して動かないようにしたい。Fを求めよ。 (2) 全体が静止した状態から, Aをgの加速度で動かす。 はじめ水 平面から高さんにあったCが水平面に達するまでの時間をを求めよ。 また,この場合のFを求めよ。 楽 と (横浜国大+東工大) Level(1) ★ (2) ★★ の Point & Hint (1) 全体を「一体化」して運動方程式を立てたい。すると, 慣 性力によるつり合いに入れる。 (2) Aに対しては, BとCは同じ大きさの加速度で動くことがポイント。 Fを求め るとき,Aに働く水平方向のカで見落としやすい力がある。 要注意! 司 D。 LECTURE (1) 全体がひとまとまりになって動いているので, 加速度を aとすると, 運 動方程式は (M+m+m)a=F 慣性力 ma B To A上の人が見ると, BとCは静止し ている。張力をToとすると, 力のつり 合いより To C Cの慣性力もあるが Sくいまは関係ないので 図ではカット。 B: ma = To mg C: To = mg 3) TYOO A

この問題なんですけど、この解き方が違う理由を教えてください🙏 因みに答えはF=(M+2m)gだそうです。 この答えになる理由はわかります。

23 慣性力 69 23 慣性力 東度 質量 Mの直方体Aが水平面上に置 かれている。Aの上に置かれた質量 m の物体Bに糸をつけ水平に張って 軽い滑車にかけ, その先端に質量m の物体Cをつり下げる。 そして, A に水平右向きの力Fを加えて動かす。 摩擦はどこにもなく, 重力加速度を B F A ん 方 gとする。 (1) B,CがAに対して動かないようにしたい。Fを求めよ。 (2) 全体が静止した状態から, Aをgの加速度で動かす。 はじめ水 平面から高さんにあったCが水平面に達するまでの時間をを求めよ。 また,この場合のFを求めよ。 楽 と (横浜国大+東工大) Level(1) ★ (2) ★★ の Point & Hint (1) 全体を「一体化」して運動方程式を立てたい。すると, 慣 性力によるつり合いに入れる。 (2) Aに対しては, BとCは同じ大きさの加速度で動くことがポイント。 Fを求め るとき,Aに働く水平方向のカで見落としやすい力がある。 要注意! 司 D。 LECTURE (1) 全体がひとまとまりになって動いているので, 加速度を aとすると, 運 動方程式は (M+m+m)a=F 慣性力 ma B To A上の人が見ると, BとCは静止し ている。張力をToとすると, 力のつり 合いより To C Cの慣性力もあるが Sくいまは関係ないので 図ではカット。 B: ma = To mg C: To = mg 3) TYOO A

なぜこの問題ですぐに0度になるとわかるんですか？

130 熱 gom 44 比熱·熱容量 電力 600 Wのヒーターを内蔵した容器がある。この中に200gの氷 を入れたところ,氷と容器全体の温度は一様に一15 ℃になった(図 1)。容器の熱は外に逃げないとし,ヒーターの熱容量は無視でき,水 の比熱は4.2 J/g·Kとする。スイッチを入れて加熱し続けたところ, 高温物 (4)ある ECT 全体の温度は図2のようにA→B→C→D と変化した。 の 氷の融解熱はいくらか。 ) 容器の熱容量Cはいくらか。また, 氷の比熱 cr はいくらか。 水と容器全体の温度が50℃になったところでスイッチを切り, その 中に一10℃, 90gの銅の塊を入れたところ, 十分な時間がたった後 BC こ。 融 BC 熱は 全体の温度は47.7 ℃ になった。 (2) C ) 銅の比熱cはいくらか。有効数字2けたで答えよ。 X)初めの状態(図1)でスイッチを切り, 80℃, 500gの銅の塊を入 れると,やがてどのようになるか。 (金沢工大+東北大) 温度(C) 氷 50 D 与 ヒーター B 0 スイッチ -15 A 0 12 124 199 図1 時間 ) 図2 Level(1)~(3) ★ (4)★ Point & Hint 固体が液体になるときなど,固体·液体·気体間の状態 化が起こっているときは, 温度は一定に保たれる。BC間で氷が水になって る。物体の質量をm, 比熱をcとすると, 温度を4T だけ上げるのに必要な熱 Qは Q= mc4T と表される。mc の部分が熱容量である。

Pのみに力学的エネルギー保存則を使ってしまい間違えました。なぜこの問題でQまで含めて考えないといけないのですか？

34 力学 0 物理 浜島 A5判 w 11 エネルギー保存則 LECTURE Vo (1) Qが最高点 瞬静止する。 た)のは,P, C 質量mの小球Pと3mの小物 体Qを糸で結び、Qを傾角30°の 斜面上の点Aに置き,糸を斜面 と平行にし、滑車にかけてPを つるす。斜面は点Aの上側では 滑らかであるが、下側は粗く, Qとの間の動摩擦係数はっで、 ある。Pに鉛直下向きの初速 20を与えたところ,QもVで点Aから動 き出した。重力加速度をgとし、エネルギー保存則を用いて答えよ。 X)Qの達する最高点Bと点Aとの距離1はいくらか。 ) Qはやがて下へ滑り点Cで止まった。AC 間の距離Lはいくらか。 Q SB 3m の カ P →ーレ しだけ下がっ m 30°。 ギーである。 コ学 ぶす0 は,Qが Is 置エネルギー 良問 出 三島 5判 mvs? 運動エネ 質的に 3mg わってくる 別解 初めの ギーを調べ。 Level(1) ★ (2) ★ Base カ学的エネルギー保存 1 2 -mvs?+ から っm+位置エネルギー=ー定 Point & Hint 6のる =0+mg(た 両辺から Pの重力 mg よりもQの重力 理中?? の斜面方向の分力 3mg sin 30° 2 ※ 位置エネルギーには, 重力の位置エ (ネルギー mgh やばねの弾性エネ と一致して のほうが大きいので, 静かに放 せばQが下がり Pが上がる状況。 運動方程式でも解けるが,エネ ルギー保存則で解かなければな らないし,そのほうが早く解け 1 っex? などがある。 (2) 力学的 ルギー Aに戻っ ※ 摩擦がないとき成り立つ。厳密には 非保存力の仕事が0のとき成り立つ。 も)。位 ので、運 る。 からでお (1)摩擦がないので力学的エネ ルギー保存則が成り立つが, PとQが糸を通して力を及ぽし合い, エネルギーの やり取りをしているので, PやQ単独では成立しない。 全体(物体系)について扱 うこと。運動エネルギーと位置エネルギーの総量が保存されるが,失われたエネ ルギー = 現れたエネルギー とすると式を立てやすい。 (2) 元の位置に戻ったときの速さをまず押さえたい。その後は摩擦があるので, 摩 擦熱を取り入れ,エネルギー保存則を立てる。 最下上 エネル: 明と豆作用 iSb 摩擦熱 = 動摩擦力×滑った距離 -N ミ

8-10が何も分からないので助けてください😭

TNIWI TIMUWMIELWWRnAWT上RI用用間川間間咽較 Jirection, how is the "SurTl nf force5 IBMW有IIOIOBW, y iccelerate when pushed with a 400NI force?

(4)で2枚目の黄色いマーカー部分なんですが線密度求めるのに分母を2lにしてしまいました、、 なんで(3)では長さのlなのに(4)でさ元の長さをひいているんですか？

正弦・ 気柱の解法@ステップ STEP1 定常波を図示し, 「イモ」にょり WTEP2 波の速さりを求める(わからない srTEP3 波の基本式を立て, 振動数びを この問題で Wu | k 2 |題 則請 生」 較は大きが一様な管に。 机のっ oO N いたピストンAをはめ込み。管日Oとピス 町| トンAまでの長き 7 が調整できる装置でぁ る。管唱Oのすぐそばに音源を置き 振動 トーコ 数方の音波を出しながらAをある位置から遠ざけていったところ, 7ニム のとき共鳴が起こった。続いてでAをゆっくり動かしていくと ニム の 位置で再び共鳴した。このとき, 音波の波長はヵ を用いて表すと|_⑪ となる。 次に, 7 は 7 に保ったまま音波の振動数を 方から徐々に大きくし ていくと 選で再び共鳴した。記/方 の比は| の |となる。ただし, 開口 端補正は考えをなくてよい。 問2 一様な政を伝わる横波の速さ ゎは中力を単位長きあたりの質量を のとすれば を と表される。 自然長。 質量の一様な蓄に湖カが の を加えて, 全長を 7 に伸ばし, その両端を固定した。 このとき弦の基本振 動数 万 はに]となる。また, 也カな 2位にし の基本振動数 は 」のの 」借になる ただし, 隊の伸 本 比例する (フックの法則) ものとするs ーーーーー 一 _ / | 細II O = *解く。 問1(1) 弦・気柱の解法9デップで衣 > "「 では面科回定 STEP 1 定常波を図示し, 波長4を求める SECTION 13 弦・気柱の振動 75 波長え4を求める。 )ときは仮定する)。 求める。

2枚目の1番の問題ですが1枚目の公式を使うんですか？ またその公式を使うとしたら電気力の大きさは静電気力ということなんでしょうか。

2(CJ 電気量 だ(NO) 電場 (electri。 field) 電場が右向きに HI2XGOBANY /和ス 。、抽は