円運動と単振動にかなり苦手意識を持っていて、何度読んでも何を言ってるのかいまいち分かりません。特に写真の右ページの式変形についてですが、｢この式をあの式に代入したらこうなる｣というのは分かる、というか見たまんまなので理解出来るのですが、それが何？ってなってしまって自分のもの... 続きを読む

4 データ ③ 周期 Tとその求め方 周期Tとは,単振動に対応する円運動が1周回るのにかかる時間 のことだ。円運動の角速度w (1秒あたりの回転角)は,この周期を用いて, さて、②式と④式に共通して入っているものは何かな? えーと、 ②式と④式には共通のA sin wtが入っています。 w (rad/s) 2 [rad] 回転する = T [s]間で かくしんどうすう と書けるね。 このωのことを単振動では角振動数という。 逆にこの式より、 周期Tは, 角振動数 w を使って, 2π そうだ。ここから式変形が続くけど,一つひとつ丁寧に追ってね。 ②式を, T= W と書くことができるね。 さて、図6のように, 半径Aで角速 度ωの円運動を真横から見た単振動を 考えよう。 円運動が点Pを通過した瞬 間を時刻 t = 0 とする。 このとき対応 する単振動の (中) の位置 P′の座標を x=xとしよう。時刻で円運動は点 Q を通過するが,このときまでの回転 角はwfとなっている。このときの単 振動の位置Q′の座標は,図6より, Asinwt=x-xo として,これを④式に代入すると, a=ls'(x-x) …... ⑤ となるね。 この⑤式は、時刻によらず, いつでも成り立つ式だね。 ここで、この式の両辺に質量m を掛けてみると, ma= -mω^(x-x)...... ⑥ さらに、この⑥式の右辺の係数を mw²= (定数K) ma = -K(x - x)… ••••••⑦ とおくと, wt: LAW となるね。 この⑧式は何を表しているかな? wt [00] =x+Asinwt...... ② ▼Asin w x PQ間の距離 図6 となっているね。 また、このときの単振動の速度と, 加速度αは, 円運動の接線 方向の速度 Awと,向心加速度 Aω' をそれぞれ真横から見たものと して、図6より, w= K mm 左辺が ma･･あ! 運動方程式です! そのとおり。 この式はまさに単振動の運動方程式となっているね。 どうやって,この式から周期Tを求めるんですか? まず, 物体が座標 x (0) にあるときに運動方程式を立てて⑧式の形に もっていくと,とKが出るでしょ。 このとき, ⑦式から, 角振動数 ⑨ が求まる。 wが求まれば、 ①式より, T= =2=2 m Aw coswt... ③ a= ==Aw'sin wt ④ 右向き正より ここまでの話は長かったけど. 物理では公式を導く過程が大切 だから、一つひとつ確認してね ⑨ より となっているね。 ここまで, じっくりと図6とニラメッコして もう となって,単振動の周期 Tが求まるんだ。 CS ~度速tanner でスキャン 第17章 221

大問6の問4、問５の式がどうしても わかりません。 教えていただけますか。 答えも添付します。

6 図のように,鉛直方向上向きを正としてx軸をとり、原点Oには小球Aが,位置座標 x=x には小球Bがある。 時刻 t=0に小球Aを鉛直上向きに初速度v で打ち上げると 同時に,小球Bを静かに放した。 重力加速度の大きさをgとし,以下の各問に答えなさ い。 但し, 空気抵抗は無視できるものとし、速度、加速度は鉛直方向上向きを正とする。 0-16- X Vo V-V-gt O-Vogl 20 Vo =16 x+ B Vo A 【 配点: 24点】 Vist V=Votat V=Vo-ft (1) 時刻 t = 0 から小球 A, B が衝突するまでの間において, 時刻 t における以下の問 ① ~ ④ に答えなさい。 解答は X01 Vo,g, t のうち必要なものを用いて表しなさい。 ① 小球Aの速度を求めなさい。 (2) 小球Bの速度を求めなさい。 (3) 小球 A の位置座標を求めなさい。 ④ 小球Bの位置座標を求めなさい。 Vot (2) 小球Aと小球Bが衝突する時刻を求めなさい。 Y = ±gt² lo-1xgx V² t (3) 小球 A, B が衝突する位置座標xx>0であるための, A の初速度が満たすべき 条件をxo, vo,g を用いて表しなさい。 2 2 Votentio Votyge (4) 打ち上げられた小球 A の速度が0になった瞬間に,小球Bとの衝突が起きたとする。 ① 小球 A の初速度vo を Xorg を用いて表しなさい。 ② 衝突した位置の座標をx のみを用いて表しなさい。 V=Vogt- •VOXP Vox V-Vrat V-V-st = Vo-gt t O-Votat at=vo -8- Xyz M² 0-16 at Vo² 26-10-26 2V₂-

(1)で①、②をどのような式変形でこの式にしているのか教えてください。

基本例題12 連結された物体の運動 図のように, なめらかな水平面上に置かれた質量 M [kg] の物体Aに軽い糸をつけ, 軽い滑車を通して他端に質量 m[kg]の物体Bをつるしたところ,A,Bは動き始めた。 重力加速度の大きさを g〔m/s2〕とする。 (1) A,Bの加速度の大きさはいくらか。 (2) 糸の張力の大きさはいくらか。 指針 A,Bは糸でつながれたまま運動す るので, 2つの物体の加速度の大きさは等しい。 また,それぞれが糸から受ける張力の大きさも等 しい。 各物体が受ける力を図示し, 物体ごとに運 動方程式を立て、 連立させて求める。 平 A 基本問題 92,96 M[kg] B:ma=mg-T ...② [m[kg] B A, B のそれぞれが運動する向きを正とし, 加 速度をα 〔m/s2〕 とすると,それぞれの運動方程 式は, (D) A: Ma=T ① (S) 解説 (1) A, B が糸から受ける張力の 大きさを T〔N〕 とすると, 各物体が受ける運動 方向の力は,図のようになる。 式①、②から, a= xom M+m (2)式①に(1)の結果を代入すると -g [m/s2] A T m MX g=T M+m ON TB Mm したがって, T= M+m g[N] a mg

式変形がどうやったらそうなるかわからないです

g cosa (別解: Yはの2次式だから頂点に対して Y = 0 となるは対象の位置にな 2v sinẞ t = t4 のとき X = X4 だから、 X4 = (v cosẞ) 横笛留笑の通り 並通の土地 g cosa +1/2 (gsina) (2Ds 2v sinβ g cosa 2 === 2v2 sin g cosa (cosβ + tana)

h/2を公式に代入してるところは分かったんですが、最初の1行目が何やってるかわかりません、解説お願いします！！

[例題1] 高さ [m] の地点から小石を静かに落としたところ,落としてから1秒後にv [m/s] の速度で地面に着いた。 重力加速度の大きさをg [m/s2] として, 次の問いに 答えよ。 (1)小石が高さ 1/2 [m]の地点を通過するのは,落としてから何秒後か。」 を用いて表せ。 h (2)小石が高さ24h[m]の地点を通過するときの速度は何m/s か。vを用いて表せ。 4/2ま [解答・解説] (1) まず,小石が地面に着く時刻は を通過したとすると、11/29より 1/2より t = h (>0) g 11 1 1 よって, " 1₁ = -t秒後 t √2 √2 h = gt 99152 2h (10) また,小石が1秒後に高さ 2/2 Ng

(1)Aがもう滑っていると分かるのはなぜですか？ Bは下降したと書いてあるので、板を水平にした時AもBも滑り始めたと解釈したのですが、間違っていました。

M A チェック問題 1 運動方程式の立て方 右の図のように,傾きが 自由に変えられる板の上に質 量Mの物体Aを乗せ、軽い糸 でなめらかな滑車を通し質量 mのおもりBをつるした。 物 体Aと斜面との静止摩擦係数 Jo をμlo,動摩擦係数をμとして,次の問いに答えよ。 標準 10 分 m B (1) 6 = 0 つまり板を水平としたとき, Bは下降した。 その加 速度の大きさ a を求めよ。 (2)0 = 0 のとき,Aが斜面下方へすべり始めた。 μo を求めよ。 (3)001のときのBの上昇加速度の大きさを求めよ。 解説 (1) 図a で, 糸は軽いので,両端の張力Tは等しい。 Aは「もうすべっている」 (p.41)ので. 動摩擦力μN を受ける。 《運動方程式の立て方》 (p.56)で, STEP1 Aは右向き, Bは下向きの 同じ大きさαの加速度をもつ。 YA a₁ →IC N 必ず A 等しい UN STEP 2 図のように軸を立てる。 T Mg B. a₁ mg STEP 3 A について, x: 運動方程式: Ma= +T-μN...... ①図a y: 力のつり合いの式: N = Mg ② B について, 文に「一体となαと同じ向きの力は 正、逆向きの力は負 T を消すためのおき, →ナットクイメージ ∞にもっていくと, X: 運動方程式 ma = +mg-T...... ③ ① + ③より, (M+m)a = mgμN まりの式変形♪ ②を代入して,aについて解くと, m-μM a₁ = g 答 M+m a₁➡g つまり, Bの自由落下に近づく 第5章 運動方程式 59

（2）においてばねの伸びがa-xになるのは何故ですか？ a+bだと思ったのですが

出題パターン 鉛直方向への物体の単振動 XA a ばね定数のばねを鉛直に立て、床に固定する。 ば ねの上端に質量の薄い板Bを取りつけ, 板の上 質量の小球A を乗せると、 自然長からだけ縮 んで静止した。 このつりあいの位置を0として、 鉛直上向きに軸をとる。 また、 重力加速度の大きさ をgとする。 (1) ばねの痛み α を求めよ。 次に板B をつりあいの位置から、さらに (0) だけ下げて静かに放すと、 AとBは一体となり単振 動した。 小球Aと板Bの単振動の周期を求めよ。 (3) 位置における, 小球 Aの速さを求めよ。 0 eeeeeee 1-2xy (4) 小球Aが板Bから受ける垂直抗力N の関数として表せ。 代入して などと (5) 小球Aが板Bから離れないもの条件を求めよ。 解答のポイント! A. B間に働く垂直抗力をNとして, A, B それぞれの運動方程式を立て N を求め, AがBから離れる 垂直抗力NO を用いる。 解法 (1)問題文の図で、力のつりあいより (a-x)だけ元に 戻ろする ポイント!! (M+m)g=ka M+mg ... 00 k 今後の式変形に、この人を フル活用することになる。 (2) 単振動の解法3ステップで解く。 X1 必ず向きを Ma +9 れない条件 STEP1 x 軸は与えられている。 STEP2 振動中心は、つりあいの (白)a 位置x=0の点。 折り返し点は速さ0で静かに放し そろえる α ka at Mg x = -b と, 振動中心に対して対 称の位置にあるx=bo X(中)0* mg 図9-8 自然長はx=αの点。 STEP3 9-8 のように、加速度をα. A,B間の垂直抗力をN ると, 図9-8 より A,Bの運動方程式は,

解説読んでも分からないです💦 詳しく教えて頂けると嬉しいです🙇🏻‍♀️՞✨️ テスト前なので出来れば早めにお願いしたいです🙏

9. 密度が[kg/m²] の水中に、高さh[m]、 の長さはいくらになるか。 ただし、po > 円柱の面積をひとする 3oxh-xxg=sox ofe ②ゲース 密度ρ[kg/m']の円柱を浮かべたら、空気中にある部分 とする。 Sex I in too 1 x Z

147(2)です！！ このやり方って何がダメなんでしょうか、、、 偏差値３９ぐらいの人でもわかるように教えてください🥲

✓ 147 3次方程式 x3-3x2-2x+7=0 の3つの解をα, β, yとするとき, 次の式の 値を求めよ。 (1) 1/2 + 1/2 + 1/ a r B (1-a)(1-B)(1-y) (4) (2) α2+B2+y² (3) α3+3+3 (5) (a+B)(B+y)(r+a)

153の問題についてです。 この公式を利用したあとなぜ「従って」の後のような形になるのかが分かりません。 教えて頂けると幸いです。

153. 熱機関のエネルギー Q 解答 [J] 1-e 指針 熱効率を示す公式を用いる。 高温の熱源から 受け取った熱量を Q, [J] とすると, [e=_Q-Q 」と Q₁ 表される｡ 解説 熱機関が, 高温の熱源から毎秒受け取ってい る熱量を Q [J] として, 熱効率e を表すと, e= Q₁-Q Q1 Q 1-e KIRB したがって, Q [J] Q= -