自分の計算だと分子のmとMの符号が逆になったのですがこれ計算間違いでしょうか。

15 保存則 ばね定数kの軽いばねの一端を質量 Mの円筒容器の底 に固定する。 質量mの物体Pと容器の間に摩擦はなく, 容器の厚みは無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとする。 m P k (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき,Pを ばねの上端に静かにのせ,P を支えてゆっくり下げて いくとき、ばねは最大いくら縮むか。 図1 (2) 図1のような状態で、はじめPをばねの上端に静かにのせ、急に Pを放したとき, ばねは最大いくら縮むか。 k M k Vo m M m 図3 図2 (3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて, Pをばねに押しつけてαだけ縮め,全体が静止している状態で,容 器とPを同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。にし (4) 図3のように,滑らかな水平面上に静止している容器のばねに、 P を水平方向に速さであてたとき, (ア) ばねは最大いくら縮むか。 (イ) やがてP はばねから離れる。 その後のPの速さを求めよ。 (弘前大)

板に衝突するまでの時間はTを周期として3T/8ではないのでしょうか

問3 図3のように,質量mの物体にばね定数kのばねを取り付け、なめらかな 水平面に物体を置いて, ばねの片端を壁に取り付ける。 ばねが自然の長さのと きの物体の位置を点とする。 点Oからdだけ壁から遠い位置に板を水平面 に固定する。 ばねを2dだけ縮めて物体を静かに放したところ、物体は板に向 かって運動を始め、板で反射した後に物体を放した位置に戻ってきた。 板と物 体の間のはね返り係数(反発係数)は1である。 物体を放してから再び放した位 置に戻ってくるまでに要した時間を表す式として正しいものを、後の①~⑥ のうちから一つ選べ。 3 壁 m k 水平面 2d d 図 3 m (1) ② TT m 3 √ k 2 k ④ mk 4π ⑤ 3 mk 板 ③ 2πT m 3k 3πT ⑥ m 2 √ k

このエネルギーの問題の解き方がわかりません。どなたか教えて頂けませんか？

図に示すように、 粗い水平面上で、 ばね定数k=14N/m の ばねの一端を固定し他端には質量1.0kgの物体を取り付け た。 ばねの自然長の位置から距離sだけ引いて静かに離す と、物体はちょうどばねの自然長位置まで移動して止 まった。物体と水平面との間の動摩擦係数μ'=0.20、重力 加速度は9.8m/s 2 として、以下の文章の(1)~(6)に入る数 字を有効数字2桁で求めて入力せよ。 バネの弾性エネルギーの基準点を自然長にとる。物体を 離した瞬間の運動エネルギーは (1) J、弾性エネルギーは (2) N/m × (s[m])2である。 また、 ばねが自然長になって物 体が静止した時の運動エネルギーは (3) J、弾性エネル ギーは (4) Jである。つまり床面からの摩擦力により物体 が負の仕事をされたために、 力学的エネルギーが減少し た。このエネルギーと仕事の関係より、距離s は (5) cm であることが求められる。 (a) 初期状態 自然長 CC C C C C C C CO (b) 停止状態 自然長 S m O

(7)の模範解答が(m+M)g/kになっているのですがどうしてか分からないので教えていただきたいです。 私は(M-m)g/kかと思いました。 あと、⑼の途中式も教えていただきたいです。

0000000000000000 【B】 なめらかに回転する軽い定滑車に, 軽い糸をかけ, 一端に質量mの小球 P, 他端に 質量 M(M>m)のおもり Qをつり下げた。 次に, P と床の間を, ばね定数kの軽いばねで 鉛直方向につなぎ, P, Q をつりあいの位置で静止させた。 ばねが自然の長さになるときの Pの位置を原点(x=0)として,鉛直上向きに x 軸をとる。また, 重力加速度の大きさをg とする。 (7) P, Q が静止しているときの, P の位置を求めよ。 IC m M (7)の状態からP を引き下げて静かにはなすと, P は糸がたるむことなく単振動をした。 (8) P が位置 x にあるときのPの加速度を α, 糸の張力の大きさをTとし,P, Q のそれぞれの運動方程式を示せ。 ただし,Pは鉛直上向き, Qは鉛直下向きを正とする。 (9)Pの単振動の角振動数を求めよ。 (10) 糸がたるまないためには, P をはなす位置がいくらよりも上であればよいか。

解き方全然思いつきません。答えまで導くのを手伝って頂きたいです🙇‍♀️

B 圧力 po の大気中において, 図2のようにばね定数kの軽いばねの右端を壁に 固定し, ばねの左端に断面積Sのピストンを取り付け, 水平な床に固定したシ リンダーとピストンによって単原子分子理想気体(以下, 気体と呼ぶ) を封入した。 ピストンとシリンダーはともに断熱材でできており,ピストンはシリンダーに対 してなめらかに動く。 ピストンが静止したとき気体の体積は2Sd で, ばねは自 然長であった。 この状態を状態1とする。 ヒーターによって気体をゆっくり加熱 しばねが自然長からd縮んだ直後に加熱をやめた。 加熱をやめた直後の状態 を状態2とする。 なお, ばねはつねに水平で, ピストンはシリンダーから外れる ことはなく,ヒーターの体積および熱容量は無視できるものとする。 大気 Po ピストン ヒーター 床 図2 ばね Oooooooooo 壁

物理基礎です。4️⃣が分かりません😭 具体的には、 ・ばねの伸びが0.20mってどういうこと！？ 　0.10mがばねの伸びじゃないの？ ・(3)でばねの伸びが(0.20−h)mはどういう意味？です。とにかくばねの伸びあたりが特に分かりません😭　教えて下さい🙇

ばね 【4】 重力・弾性力と力学的エネルギー ばね定数 49N/m の軽い そば ばねを天井からつるし、 静 を ギ その先端に質量 0.50kg のおもりをつなぐ。 おも りをつりあいの位置から 鉛直下向きに 0.10m 引 いて、静かにはなした。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2, おもりをはな つりあい の位置 10.10m した位置を重力による位置エネルギーの基準 として、次の各問に答えよ。 ネ (1) おもりを 0.10m 引いたとき, ばねの伸び は何か。 位 おもりをつるしたときのばねの伸び x は,力の つりあいから、 可 mg=kxo 0.50×9.8=49xxo 求めるばねの伸びxは, x=0.10+0.10=0.20m Xo=0.10m (2) 静かにはなした直後の, おもりの力学的エ ネルギーは何Jか。 1 1 E=22mv2+mgh+zkx2 = 1 2 1 x 0.50 × 02 +0.50 x 9.80 + - × 49 × 0.202 =0.98J 2 (3) おもりが達する最高点は,はなした位置か ら何mの高さか 求める高さをh[m] とすると, ばねの伸びxは, x=0.20-h〔m〕 となる。 (2)を用いると, 力学的 エネルギー保存の法則から、 1 0.98 = x 0.50 × 02 + 0.50 x 9.8 x h 2 1 +x 49 x (0.20 - h)² 2 h=0, 0.20m h(h-0.20)=0 h≠0 から, h=0.20m

(2)について質問があります 伸びが、x2 + y2 - y1となっていますが、x1は引かなくていい理由を教えていただきたいです (x2 + y2 からy1を引くのは理解しています)

図に示すようにばね a ( ばね定数k, 自然長L)の一端を 天井に固定し,他端に質量m の小球Pをつるす。 さらに Pにばねb (ばね定数k, 自然長12) の一端を固定し,他端 に質量 M の小球 Q をつるす。 はじめ全体が静止している とき,ばね a,b は自然長からそれぞれx1, x2 だけ伸びて いる。 ばね a, bの質量はいずれも無視できるものとし, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)x1, x2 を求めよ。 a PO ( **UPT 3 b Q 次に,Qを鉛直下方にゆっくり引いて静止させる。P, Qが移動した距離をそれぞれy, y2とし,このときQに加えている力の大 きさをF とする。 (2 y1,y2を求めよ。 Dito -x: 9

(3)がまじで分かりません。Nが存在しとけばいいということは分かるのですがいくら立式してもd小なりイコール〇〇の形になりません。途中式も含め教えて頂けると助かります。

33 鉛直につるしたばね振り子 ばね定数kのつるまきばねの先端に 質量mの物体Aを のせた質量 Mの皿Bをつり下げた. 最初, 皿Bをつりあいの位置から鉛直下方に距離だけ 引き下げ静かに手をはなしたところ 皿と物体は離れるこ となく、振幅dの単振動を行った. 重力加速度の大きさをg として,次の問いに答えよ. (1)この単振動の周期はいくらか. (2) 皿の速さの最大値はいくらか. lllllllllllllll k m 皿 B M (3) 物体Aが皿Bから離れないためには,dはいくら以下でなければならな いか.

どういう説明をすれば良いのか、どういう理屈なのかが分かりません。どなたか解答例を教えて頂きたいです

令和6年度 【物理基礎】 冬課題 力学に関する以下の2つの問について、レポートを作成しなさい。 スペースが足りなければ各自で工夫すること。 問1 質量m[kg] の物体と, ばね定数 k [N/m] の軽いばねを用意し,図1、図2のように取り付けた。 このとき,図1のばねの伸び x1 [m] と図2のばねの伸び x2 [m] は,次のア~ウのうちどれか。 また、なぜ そのようになるのかを調べ, 理由も含めて自分なりにまとめなさい。その際, 物体やばねにはたらく力を図 示し,参考文献をきちんと明示すること。 (参考文献の書き方については,『図書館からはじまる 「学びのガ イド」』 p33を参照) 【問1の評価基準】 (「知識・技能」を評価) 問われている内容を客観的にわかるようにまとめることができているかを, A~Cの三段階で評価します。 k 00000000 ア: xよりもx2の方が大きくなる 00000000 イ: よりも x2 の方が小さくなる ウ: xxは同じ長さになる m m m 図1 図2 解答) 理由) Tra

高高校校物理です 高校物理です。 解答解説がないので全くわかりません。説明も合わせてお願いします。

7 量の質点をばね定数 kのばねの一端につなぎ,他方の端を固定した単振動の実験 A,Bを考える。 次の問いに答えよ。 ここで,振動中の空気抵抗, ばねの質量は無視でき るほど小さいとする。 重力加速度の大きさを9, 円周率をとする。 実験A 図1のように,この質点とばねが水平でなめら かな床の上にあって, 質点が振幅 L, 周期Tで単振動 している。ここで,質点と床との間の摩擦力はないも のとする。 (1)kを与えられた文字を用いて答えよ。 ばね定数 0000- m 図1 水平方向に 運動するばねと質点 (2)この単振動時の質点の最大の速さを与えられた文字を用いて答えよ。 いま、上記の単振動で, m = 1.0kg,T= 2.0s, L=0.50m, π=3.14 とする。 (3)これらの数値の単振動で, 質点の最大の速さはいくらか, 有効数字2桁で答えよ。 実験B 図2のように, 同じばねの上端を固定し, 質量の質点 をばねの下端につけてゆっくり下方に下ろすと, 自然の長さより も長さ Sだけ伸びた位置で静止した。 (4)Sをk, m, g を用いて答えよ。 次に, ばねが自然の長さとなる位置まで質点を持ち上げてから 静かに落下させると, 質点は鉛直方向に単振動した。 (5)この場合,質点の最大の速さ VM をk, mg を用いて答えよ。 VM (6) 質点の速さが一 示して答えよ。 m ばね定数 k となる質点の位置はどこか, 基準の位置を 図2 鉛直方向 に運動するばね 点