この問題の（4）（5）で何故解説の図ｃ、図dが示すようなa,bの長さが分かるのですか？ 教えて頂けると嬉しいです

32. 〈ゴムひもに取りつけられた物体の運動〉 水平な台の上に質量mの物体Aを置き, 図のように自然の長さのゴムひもBを取り つけた。 ゴムひもの右の端を持って水平方向 にゆっくりと引くと,ゴムひもが自然の長さ からαだけ伸びたときに物体が動き始めた。 その瞬間にゴムひもを引くのをやめたところ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ',ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例定数としてky とする。 重力加速度の大きさをg とする。 また, μμ' とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びα とμの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギーを求 めよ。 (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような関係 があるか, a b を含まない不等式で示せ。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき ゴムひ もにはエネルギーが蓄えられていることに注意して、移動距離6をm,g, k, μ, μ'′ を使 って表せ。 〔学習院大〕 A m x = 0 B 金沢大」 x=l

高校一年の物理基礎で応用レポートを出されました。 物理の熱の単元です。 自分、物理が苦手で全然出来ずお手上げ状態です。 何もかもが分からないので他人事感は否めないですが解法を教えてくれたら嬉しいです。

3. 質量 Mo[g] の銅製容器に、 Mi[g] の水とM[g] の金属球を入れ、 断熱容器に入れてしばらく放置する。中には ヒーターが備えられており、 毎秒q [J] の熱量を加えることができる。 熱をt [s] 間加え続けると、水温は [°C] から T2[℃] に上昇し、 一定となった。 金属球の比熱を求めよ。 ただし、 銅の比熱を 0.39J/(gK), 水の比熱を4.2J/(g・K)とし、 回答の過程も記入せよ。 4. 熱容量 CHの高温物体を、 熱容量 Cの低温物体に接触させて熱平衡の状態にすることで、 高温物体の温度を下げることを考える。 接触させる前の2つの物体の温度をそれぞれ TH Trとし、 接触後の高温物体と低温物体の温度をTとする。 (1) 接触させる前の低温物体の温度が低いほど、高温物体の温度はより低下することを、式を用いて説明せよ。 (2) 低温物体の熱容量が大きいほど、高温物体の温度はより低下することを､式を用いて説明せよ。 AU: 5. 次の操作を行ったとき、以下の気体に与えられる熱量 Qim 気体の内部エネルギーAU、気体がする 仕事 Wout において、 正の値のものは 「+｣、 負の値のものは 「-｣、変わらないものは「0」と答えよ。 A : 断熱材でできたピストン付シリンダーのピストン上部に、 おもりをのせたときのシリンダー内の気体 B : 滑らかに動くピストンで区切られて密閉された容器内で、 片方の空間Aに熱を加えたときの空間Bの気体 (素材はすべて断熱材でできているとする)。 A Qin: 問A Wout: B Qin : B 式: AU: A 式: + Wout: B

この問題で方程式は立てられたんですが、ここからどうやって、(1)(2)を解けるのか、教えてもらえると嬉しいです！、 お願いします🙇！

mg →co530 F=1/110-1/2F) 12 1匹 20-5 24 図1のように、水平なあらい面上に質量Mの物体がある 水平に引きつづけると、一定の速度で運動した。 次に、この物体を図2のように、水平から の角度を保ちながら, 大きさ 2F の力で斜め上向きに引きつづけたところ、物体は面を離 れることなく、水平に一定の速度で運動した。 重力加速度の大きさをgとする。 糸 2Fsins F = MN ma= F - Fil F = F *Ngu mmm Mg 糸 N 2.F 3F = 20 - F 5.0N FESON この物体を、大きさの力で Jo.. 2Fcas mmm. 図2 mg (1) 物体と面との間の動摩擦係数μ'を0で表せ。 (2) 0 はある角度以下にはなりえない。 0の下限を求めよ。 N=Nigy-2Fsino Nμ² -2Ecos = 0 No=2F㎝so FM8-2F540 1-2 cos 0 (2) 60°

重心の公式を使わず、①重心のまわりの力のモーメントのつりあい でxを求めることは可能ですか？ できれば①を用いて解説していただけると嬉しいです！

EEU 次のような, 厚さ一様の板について,点 0から重心までの距離 x を求めよ。 (1) 大小の2つの正方形をつないだ板。 (2) 半径rの円板から半径1の 切り取った板。 x= 0 (1) 12 W 10cm 5.0cm 15.0cm OK 15.0cm この内接円を ham 指針 (2)は切り取った円を元通りにはめ込むと、重心は大きい円の中心になると考える。 解答 (1) 2つの正方形 5.0cm の面積比は 1 :4 なので, 重さはそれぞ れ W, 4Wと 表すことがで きる。 点Oか 4W らそれぞれの重心 G1, G2 までの距 離は 5.0cm,20cmであるから W X5.0+4W X20 -=17cm W +4W -20 cm- 15.0cm (2) 切り取った円板の重さを W とすると, 残 GCG2の部分の重さは3Wである。求める重 20 cm 心をG, 切り取った円板の重心をG′ とす ると, 0 は GG' を重さの逆比に内分する 点であるから r x:12 よって =W: 3W (2) r x=² 6 G 3W x 2 0 W LG'

解き方を詳しくお願いします🙇 図とか手書きで書いてくださると嬉しいです☺️

類題 14(改) 体積V密度poの物体に糸をつけ、図のように、水中に沈めて静止させ た。 ただし、水の密度を ρ, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体が受ける浮力の大きさはいくらか。 (2) 糸の張力の大きさはいくらか。 ち ち *O*.$30m\01x00.1=0x x0x50=5OX O

どうして斜面に対して垂直に衝突するとき、速度のX成分が0であればよいのですか？ 理解できないです💦教えて頂けると嬉しいです✨

◆ 44 斜方投射 図のような水平面とのなす角が30°の 斜面上の1点から,小球を斜面の上方に向かって斜面に対 して角度 0 初速度 vo で発射する (0°<0<60°。 重力加 速度の大きさをg とする。 (1) 斜面と衝突するまでの小球の運動で, 発射から時間 t 後の斜面に平行な速度成分 ひx, 斜面に垂直な速度成分 by を Vo, g, 0, t で表せ。 (2) 発射から斜面と衝突するまでの時間 to を vo, g, 0 で表せ。 (3) 発射地点から衝突地点までの斜面にそっての到達距離Rを vo,g, 0 で表せ。 (4) 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには, tan の値がいくらであればよいか。 [ 横浜国大改] Vo 0 30°

どうして斜面に対して垂直に衝突するとき、速度のX成分が0であればよいのですか？ 理解できないです💦教えて頂けると嬉しいです✨

◆ 44 斜方投射 図のような水平面とのなす角が30°の 斜面上の1点から,小球を斜面の上方に向かって斜面に対 して角度 0 初速度 vo で発射する (0°<0<60°。 重力加 速度の大きさをg とする。 (1) 斜面と衝突するまでの小球の運動で, 発射から時間 t 後の斜面に平行な速度成分 ひx, 斜面に垂直な速度成分 by を Vo, g, 0, t で表せ。 (2) 発射から斜面と衝突するまでの時間 to を vo, g, 0 で表せ。 (3) 発射地点から衝突地点までの斜面にそっての到達距離Rを vo,g, 0 で表せ。 (4) 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには, tan の値がいくらであればよいか。 [ 横浜国大改] Vo 0 30°

イが分かりません💦 解説して頂けると嬉しいです🙇‍♀️🙏 答えは5mg／2kになります。

64 ばねの連結 次の文章中の に適切な数式を入れよ。 図のように, 自然の長さ, ばね定数kの同一の軽いばねと 質量mの同一の小球を複数個つないで天井につり下げて静止 させた。 図1のようにつないでつり下げた場合の全長は 2+ となる。 次に, 図2のように, 軽い連結棒の中央下 は にばねをつけ, 両端に小球をつけてつり下げた場合の全長 2+ となる。 重力加速度の大きさをg とする。 [18 愛知工大] kıym mmmmmmm <->60 図 1 mmmmmmm mmmmmm 図 2

(5)と(6)が分かりません💦 解説して頂けると嬉しいです✨ お願いします🙇‍♀️🙏

2. 高さ 39.2 [m]のビルの屋上から､ 水平から 30° 上方に向かって初速度 19.6[m/s]で小球 を投げ出した。 (1) 最高点までの時間と最高点の 地面からの高さを求めよ。 19.6 39.2 V=98-982 t=10/100) y=98-2198 (3) 小球はビルから何[m] 離れた ところに落ちるか x=9.8.3×4. = 69.876 SEC (5) 小球が地面に落ちる直前の 速度の大きさを求めよ。 (2) 小球は何秒後に地面に落ちるか。 39.2=9.8t-4.9t2 4.95=9.8t-39,220 7t²-14t-56=0. t.2c-8=0 (t-4)(+2):20 (4) 小球が地面に落ちる直前の速度の水 平成分と鉛直成分を求めよ。 レ=9.8-98×4=-29.4 = 9.853 = 16.9 40(5)後 GB ve +29(m/s) 17(m/s) (6) 小球が地面に落ちる直前の速度の方 向と地面のなす角度を求めよ。

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X Y が間隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が9となるように傾斜している。 水平 部分の左端には,抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池Eが接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをg として,以下の問に答えよ。 R P [CL] Yt P' R, m B レール Y レール X 図 1 0 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度v を与えたところ,やがて PP'はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 -37- 0 問金属棒PP' の速さがひとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P'′ か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, L, B, ” を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗Rと金属棒PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け｡ R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBl=2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, a, I, l, B を用いて表せ。 ma = -IBl (4) 加速度αを, m, R, l, B, v を用いて表せ。 VBl VB²l² a = - VBR XBlx m [= 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に, 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 mo² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒 PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり, その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 = 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒 PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒 PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを W, P, m, g, 0 を用いて表せ。 -38-