解説の解き方は分かりますが、運動方程式から加速度を出してそこから求めてはいけない理由が分かりません。

「56 一直線上の衝突 ③ 次の文中の空欄に適する数式を求めよ。 図のように, なめらかな水平面上に 一端が固定されたばね定数kの軽いば ねが置かれている。 そのばねの他端に 質量mの小物体Aをそえ, 静かにばねを自然長から」だけ縮めた。 この状態で静かに 手をはなすと, ばねが自然長に戻ったところで, 小物体Aはばねから離れて水平面上を 滑り出した。 ばねを離れる瞬間の小物体の速さでは (1) と表される。 その後, 小物体Aは水平面上に静止している質量Mの小物体Bに一直線上で正面衝 した。 小物体Bの衝突直後の速さは (2) となる。 ただし, 小物体AとBの間のは ね返り係数をeとし、空気抵抗は無視できるものとする。 小物体 B 水平面 MO 小物体A al m d 0000000000000

⑶解説の｢外力の仕事＝位置エネルギーの変化｣となるのは分かりますが、仕事の式｢W＝Fxcosθ｣で求めることはできないのですか？ ⑸斜面に対して水平な成分についての運動方程式を立てて、そこからACの距離を求めたのですが、どこが間違っているのか分かりません。

- 22 基 水平面上に置かれたばね 定数k [N/m〕 の軽いばねに 質量 m[kg] の小球Pを押し当 て, ばねを自然長からα〔m〕 だけ縮ませ、静かにPを放した。 水平面は図の点Aより左側は滑らか 自然長 E000000000e a A 「30° B であるが, 右側はあらく, Pとの間の動摩擦係数はμ である。 重力加 速度をg 〔m/s²] とする。 (1) ばねから離れたPが点Aに達するときの速さを求めよ。 (2) ばねの縮みが1/2a〔m] であったときのPの速さを求めよ。 (3) はじめにばねを自然長からa 〔m〕 だけ縮ませるのに必要であった 外力の仕事 W を求めよ。 (4) 点Aを通り過ぎたPはやがて点Bで静止した。 距離 AB を ” を用 いて求めよ。 (5) あらい面が水平から30° 傾いた斜面(図の点線) であった場合に,P が達する最高点をCとし, 距離 AC を vを用いて求めよ。 斜面と水 平面はなだらかにつながるものとする。 (大阪工大 + センター試験 )

解説では、鉛直方向の力のつりあいで解いていて、その方法の方が簡単に解けることは分かったのですが、自分のモーメントを使ったやり方で答えが一致しない理由が分かりません。

10 長さがで質量Mの一様な棒ABのA端 を鉛直な粗い壁面に押し当て, B端を糸で結 び糸の他端をC点に固定する。 B端に質 量Mのおもり M をつり下げた状態で, 棒 はA点で壁に垂直になっている。 糸 BC と 棒AB のなす角度は30° であり,重力加速度 をg とする。 A点のまわりの力のモーメントのつり合いより, 糸の張力は (1) である。 また, A点での垂直抗力は (2) であり, 静止摩擦力は (3) である。 糸 30° B M Mをつり下げる位置をB点からAの方にゆっくり移動していくと, MがB点からx離れたPの位置に来たとき棒のA端が滑り始めた。 壁 面と棒の間の静止摩擦係数をμ, 壁面の垂直抗力をN とすると, 棒が 滑り出す直前では, 棒のB点のまわりでの力のモーメントのつり合い の式は,M,N,1, x, 9, μを用いて表すと 1/12Mgl+ (4) = 0 となる。 この式と水平方向での力のつり合いから、糸の張力はM, 1, x, g, μ を用いて (5) と表される。 そして, PB間の距離xは1,μ を用いて表すと(6) である。 (芝浦工大+東海大)

物理の薄膜による干渉の問題です。 写真3枚目、(8)の「m＝0ではiを大きくしたときに次の極大点を取り得ない」というところの理由が分かりません。 m＝0のとき光路差はちょうど半波長になると思いますが、このとき入射光を大きくしても、干渉光が再び最大の明るさになることはないとい... 続きを読む

12光 991.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ (1) ス板の上に,屈折率 n で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。波長 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と。薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線②の干渉を考える。 光線①と光線②が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。いま,空気の屈 折率を1とし,n>n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ て変わらないとして,次の問いに答えよ。 薄膜 (2) (1)薄膜中の光の波長 入 を, n1, 入。 を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと, 光線 ①と光線 ② からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, do, k (k=1,2,3, ･･･) を用いて表せ。 (3) 薄膜の厚さ dk のときに, 入射する単色光の波長を入から短くしていくと, 干渉光は一度 暗くなった後,再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長入を 入o, kを用 いて表せ。 13 14 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと, 一度暗くなった後, A2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 波 73 の厚さdkの値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角(i<90°)で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し、薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i, 屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線①と光線②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角 1,屈折率 n, 厚さd, 入射光の波長 入と整数m (m=0, 1 2 3 ) を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率n,厚さd,入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は入射角を大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき、ふと 薄膜の屈折率 n1, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ①1 空気 薄膜 ガラス板 ガラス板 図 1 法線 法線 A [17 大阪府大改]

このばね定数の問題においてF＝－定数✖️x となるような式で表せないですか？ F＝－定数✖️xで表されるものは全て単振動になるということは知っているのですが、図のaにおいては F＝－定数✖️xはどのように表されるか気になったのでおしえてほしいです。

lo, R, 96 * 質量 m のおもりをつり合い位置 からdだけずらし放したときの, 振動の周期と最大の速さをそれぞ れ求めよ。 k, 2k はばね定数 合 成ばね定数を用いてよい。 97" 滑らかな水平面上で, ばね定数kのばねの両 k m 2k from 3000 図 a 図b Immo 32k m 図 C foo Summ k 2k k my k

このばね定数の問題においてF＝－定数✖️x となるような式で表せないですか？ F＝－定数✖️xで表されるものは全て単振動になるということは知っているのですが、図のaにおいては F＝－定数✖️xはどのように表されるか気になったのでおしえてほしいです。

lo, R, 96 * 質量 m のおもりをつり合い位置 からdだけずらし放したときの, 振動の周期と最大の速さをそれぞ れ求めよ。 k, 2k はばね定数 合 成ばね定数を用いてよい。 97" 滑らかな水平面上で, ばね定数kのばねの両 k m 2k from 3000 図 a 図b Immo 32k m 図 C foo Summ k 2k k my k

(5)を少し変えた問題で、小物体が点OからPまで運動する間に、重力がした仕事と弾性力がしたら仕事の求め方を教えてほしいです🙇‍♂️

II. 図 5-2 のように, ばね定数kの軽いばねの一端を天井に固定し、他端に質量mの小物体を付 けて鉛直につるして静止させた。このときの小物体の位置を点Oとし,重力加速度の大きさをg とする。 26 (201²- 260² kasug S TE 自然長 ing P 図 5-2 T 1 1 1 1 1 1 Ik qa². ='ha ² 2k40²- žlhaz IS 1 2 kaz Elaz O (3) 点0の位置のばねの自然長からの伸びをaとする。 a を m, k, gで表せ。 うに うに うに 次に, 小物体に手で力を加えて点Oから4だけ下の点P まで引き下げた後に, 点P で静かに手 を放した。 以下の問いでは, 立式にaを用いてもよいが、 最後の答えはm, k, g から必要な文字 学的エネルギーの変化 を用いて表せ。 小物体を点OからPまで引き下げる間に手がした仕事を求めよ。 (5) 小物体が点Pから0まで運動する間に,重力がした仕事と弾性力がした仕事を求めよ。 力学的エネルギー保存の法則の式を立てて, 小物体が点Oを通過する瞬間の速さを求めよ。 力学的エネルギー保存の法則の式を立てて、 小物体が達する最高点におけるばねの自然長か らの伸び (縮み) を求めよ。

最初の写真の等価回路が次の写真かなと思うのですが、なぜアイウエ全ての場合についてそうなるのか、できれば今日中に教えていただきたいです

(3) 図2-2の回路に抵抗 R2 を1つ加えて, 図 2-4のような回路を組む。さ らに,図2-4の回路に電流計と切り替えスイッチ S1,S2, S3を加えて 図2-5の回路を組む。 スイッチ S1,S2, S3 をそれぞれ端子 0 か端子1につ なぐ。 例えばS, を端子1に S2, S3 をそれぞれ端子 0 につないだ状態を (1,0, 0) そう。 (ア) 状態 (1,0,0) のとき, 電流計を流れる電流の値を求めよ。 (イ) 状態 (0,1,1) のとき, 電流計を流れる電流の値を求めよ。 (ウ) 状態 (1,1,1) のとき, 電流計を流れる電流の値を求めよ。 (エ) 5.0Aの電流が電流計に流れるとき, スイッチの接続状態を問題文の例に ならって答えよ。 STO E R2 R2 S₁ 0。 91 + R1 R1 図2-4 R2 S 20 09 2 R₁ R1 S R2 R2 SIS,S 09 o 1 R2 R2 A 電流計

Missのところについて質問です。 ボールがバットにFの力を受けているから、 バットが受けた力F'は F+F'=0よりF'=-Fということですか？

VI 運動量 力積と運動量 運動量は質量と速度の積で,いわば 「運動の「勢い」を表す量だ。 同じ速度でもト ラックと人とでは勢いが違うというわけだ。 運動量を変えるためには力戸と時間 4t が必 要となる。 式にすれば 力積=運動量の変化 Fat=mv-mo 注目物体の 運動量変化 [kg・m/s] 注目物体が 受けた力積 [N.s〕 物理 - VI 運動量 ちょっと一言 時間 4tの間に力の大きさが変化 している場合は,力の平均値F を用いれ ばよい。 つまり 4tは微小時間と限る必要 F はないということ｡ F [4t [s] 間の接触 m v * カ FAt, ひ mo りきせき これは運動方程式から導かれる1つの定理。 まず, ベクトルの関係であ ることをしっかり押さえておこう。 力積 4t は力の向き、運動量mv は速度の向きをもったベクトルだ。 4t At ※ md =戸に,この定義 d=4v を代入して整理すれば導ける。 なお, 力積は [N･s〕, 運動量は 〔kg・m/s〕で扱うが、 両者は同じ単位。 [N]=[kg・m/s2〕 (忘れたらF=ma から確認) だからだ。 -4t 57 ⑩m Miss 上の図で, バットが受けた力は? mv-mと答えてしまっ てはダメ。 バットが受けた力は作用・反作用の法則よりとは逆向きの 一戸のはずだ。だから, - (ボールが受けた力積) として求めることになる。 上で, “注目物体”と修飾語をつけたのはこのためだ。 面積 力積 ! 同じ面積 →時間

問2の(1)の解説なんですけど、この4枚目の1番上の行、なんで－Lじゃないんですか？

[難易度 ①230000000]- 問1 コンデンサーの特性について,次の文の( ) の中に適当な語句または文中に用いた記号で表され る式を入れて文章を完成させよ。 ただし、 空欄に ついては2つの選択肢から選び, 記号を記せ。 また、 At が小さいとき coswAt≒1. sinwAt A と近似 できるものとする。 図1に示すように,電気容量 [F] のコンデンサー に、振幅 [V], 角周波数 ① [rad/s] の交流電圧 V=Vsinwt を加える。このときコンデンサーに流 れる電流Ⅰ [A] は C, Vo, w, を用いて I = (1) [A]-v② と表すことができる。 したがって, コンデンサーに 流れる電流/〔A〕は両端の電圧 Ⅴ [V] よりも位相が V=V₁Sinot T だけ (2 (a)遅れ, (b)進み), コンデンサーのリア キ 1=1,sinust L 図2 クタンスは (3) [Ω]となる木 問2 コイルの特性について,次の文の()の中に適当な語句または文中に用い