(ウ)x=0のときとで力学的エネルギー保存則は成り立たないのですか？

(4) 物体( 190 ゴムひもによる小球の運動 屋根 次の文中の を埋めよ。 図のように,屋根の端に質量の無視できるゴムひもで小球をつな いだ。小球を屋根の位置まで持ち上げてから、落下させたときの運 動を考える。 ゴムひもの自然の長さはL, 小球の質量はmである。 図のように鉛直方向下向きに x軸をとり, 屋根の位置を原点とする。 使用するゴムひもは, 小球の位置xが x≦L のとき, ゆるんだ状態 となり小球に力を及ぼさない。 一方, x>L のとき,ゴムひもは伸 びて張力がはたらき, ばね定数んのばねとみなせる。 小球は鉛直方向にのみ運動し,地 面への衝突はないものとする。 重力加速度の大きさをg とする。 x 小球を屋根の位置 (x=0) から静かにはなして落下させた。 x=Lの位置での小球の 速さはアである。 小球にはたらく張力の大きさが重力の大きさと等しい瞬間の位 置を x1 とすると,x1=イである。 x=x1 での小球の速さは,ウであ る。さらに小球は下降し, 最下点に到達した後, 上昇した。最下点の位置を x2 とするこ X2 また, 最初に x1 を小球が通過してから最下点を経て, 再びxi に である。 どってくるまでに要した時間は オである。 [18 明治大 ] 向に振り子け佰く 182,18

(4)なぜ力学的エネルギーは保存されるのですか？ 浮力は仕事をしないのですか？

の同期1 表せ。 189 液体中の物体の単振動 図のように, 断面積Sの円 柱状の物体を密度p の液体に入れたところ, 物体は液体中にん だけ沈んで静止した。 さらに物体を距離dだけ沈めてからはな したところ, 上下に振動を始めた。 ただし, 振動中、物体の上 面は常に液面から出ているものとし, 物体が液体から受ける力 は浮力のみと考え, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体の質量mを求めよ。 P 物体 S -186, 187 (2) 静止状態の物体の底の位置0を x=0 とし、 鉛直下向きに軸をとるものとして, 振動中の物体 (位置x) にはたらく力の合力Fをp, S, g, x で表せ。 (3)この振動の周期Tを求めよ。 (4) 物体の速さの最大値 vo を求めよ。

(1) 解答を見て理解できたんですけど、自分の答えがどこから間違っているのか分からないので指摘をお願いします🙇‍♀️

197 小球と床との繰り返し衝突■なめらか で水平な床上の点0から, 水平面から0の角 7. 運動量の保存 95 との1回目の衝突をし, 再び放物運動をした 後,点 Q2 で 2回目の衝突をした。 その後, 度に小球を速 vo で投げ上げた。 点 Q.si 1.sico Ve Vocoso 小球は床と衝突を繰り返し,点Rを通過して以降, はねかえらずに床の上をすべり出し た。小球と床との間の反発係数を ex<1),重力加速度の大きさをgとして、次の各問に 答えよ。 L₁ QL2Q2 R (1) 点から Q1 に達するまでの時間はいくらか。 (2)点とQ の距離 L, はいくらか。 0 bis (3)QQ2の距離 L2はいくらか。 またはいくらか。 L1 (4) 点OとRの距離Lを, vo, 0, g, e を用いて表せ。 (大阪工業大改) 例題15) やや [m) 転員(6) の主 y A JA

(2)xがマイナスのときはかんがえないのですか？ 原点より上のときは下向きに弾性力が働くと思うのですが、この式はそのことも考慮されているのですか？

182 鉛直ばね振り子■ 図のように, ばね定数k [N/m] の軽いばねの上 端を固定し, 下端に質量m[kg] のおもりをつけて鉛直につるしたところ, おもりにはたらく力がつりあって静止した。 この位置を原点とし、鉛直下 向きを正とする。 この位置からおもりを鉛直下向きに引き下げたあと,静か に手をはなすとおもりは単振動をした。 重力加速度の大きさをg [m/s] と する。 (1) つりあいの位置でのばねの自然の長さからの伸びx [m] を求めよ。 m (2) おもりが位置 x [m] にあるとき, おもりにはたらく力の合力 F [N] を求めよ。 (3) (2) のとき,加速度をα 〔m/s2] として, おもりの運動方程式を立てよ。 (4) 単振動の角振動数 ω [rad/s], 周期 T [s] を求めよ。 x (5)おもりが鉛直上向きの速度で原点を通り過ぎてから、 初めて最高点に達するまでの 時間 t [s] を求めよ。 例題 38 190,191, 193

至急！この問題がわからなくて、解答もないので解説していただきたいです🙏

20kg 10kg 9 図のように、 水平な床の上に質量 Mで長さの物体Aを置 き、Aの右端に質量m の物体Bをのせる。床と A との間に摩擦 はなく、 AとBとの間の動摩擦係数を1とする。 A をある 力f で右向きにひくと、AとBとの間ですべりが生じ、 別々に運 動した。 重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。 (1) Bの受ける動摩擦力の向きと大きさを答えよ。 ngl (2) A,Bの床に対する加速度の大きさを a b とし、それぞれ求めよ。 . (3) Aから見たBの加速度の向きと大きさを求めよ。 M [80] B. (4) Aを引いてから、BがAの左端に達するまでの時間を求めよ。 ただし、 B の大きさは無 視できるものとする。

Bに働く力で、なぜ摩擦力がそっちの向きなのかがわかりません。(左向きの力もそもそもないのに) 次に、Aの方で、Bの摩擦力が逆向きで書いてあるのはなんでなんですか？(関係ないのではないでしょうか)

[18] 図のように, 水平でなめらかな床上に置かれた板 A (質量ma [kg]) の上面に, 物体B(質量mg 〔kg) がのっ ている。 Aに大きさ F[N] の水平な力を, 図のように 右向きに加え続けたところ, BがAの上面ですべりな がら,A,Bともに運動した。 AとBとの間の動摩擦 ・正の向き B 係数をμ', 重力加速度の大きさを g [m/s2] とし, 図の右向きを正とする。 (1)Bにはたらく摩擦力の向きを答えよ。 (2)B の床に対する加速度 αB 〔m/s2] を求めよ。 (3) A の床に対する加速度 α 〔m/s2] を求めよ。 F-μ'mg 解答 (1) 正の向き (右向き) (2) μ'g [m/s2] (3) [m/s2] MA (解説) 正の 4B 向き 正の Aが床面から受ける垂直抗力の大きさを NA 〔N〕, BがAから受ける垂直抗力の大きさを NB[N] とす る。BにはたらくNBとAにはたらく NB は,作用 反作用の法則より, 大きさは等しく向きは反対であ る。AとBの間の動摩擦力の大きさはμ'NB[N] で ある。 B にはたらくμ'NBとAにはたらくμ'NB と は、作用反作用の法則より, 大きさは等しく向きは 反対である。 (1) Aは運動を妨げる向き, つまり負の向き (左向 き) に動摩擦力を受ける。 よって, Bはそれとは 反対向き, つまり正の向き (右向き) に動摩擦力 を受ける (2)Bにはたらく力について考える。 水平方向の運 Bにはたらく力 B NR m Bg Aにはたらく力 μ'N NBmag 動方程式は mBaB=μ'NB ...... ① 鉛直方向の力のつりあいより NB-mbg=0 ....... 2 A の水平方向の運動方程式は max=F-μ'NB ②式より NB=mgg これを①式に代入して mag=μ'meg

A、Bのおもりで、同じ次元で考えているのに、どっちが正で、どっちが負というふうにわけてもいいのはなんでなんでしょうか？

11 軽い定滑車に軽い糸をかけ,その両端に質量がそれぞれ ma, mB [kg] (mm) のおもり A, B をつけて静かに手をはなす。 重力加速度の大 きさを g 〔m/s2] とする。 (1) おもりの加速度の大きさ a 〔m/s2] を求めよ。 (2)糸がおもりを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 解答 (1) ma-meg[m/s2] 2m AMB (2) -g [N] ma+mB ma+mB (解説) A B (1)m>m なので, おもり A は下降し, Bは上昇する。 糸が A を引く力とBを引く力の大きさは,同じである。 A,B にはたらく力は図のようになる。 A については鉛直方向下向きを正, B については鉛直方 向上向きを正とする。 A,B それぞれの運動方程式は次のようになる。 A:maa=mag-T 正の 向き a↑ meg 正の T 向き A Imag B:mpa=T-mg ①式+ ② 式より (ma+mz)a=(ma-m)g よって a= ma-msg[m/s2] ma+mB (2) ②式xm-①式×m より 0=-2mmBg+(ma+mB)T 2m AMB よってT= ma+mB -g [N]

ここの問題でいちいちTとおいているんですが、Tって結局Bの重さなので値出してしまうといけないのでしょうか？

|10| 図のように,質量が0.20kg と 0.30kgの小球 A, B を軽い糸でつな ぎ,Aを大きさ 7.0 Nの力で鉛直上向きに引き上げた。 重力加速度の大 7.0 N きさを 9.8m/s2 とする。 A (1) A,Bの加速度の大きさ a 〔m/s2] を求めよ。 糸 B (2) 糸がBを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 解答 (1) 4.2m/s2 (2) 4.2N 解説 (1) 糸がAを引く力とBを引く力は,同じ大きさで逆 向きとなる。 A, B にはたらく力は図のようになる。 鉛直上向きを正の向きとすると, A, B それぞれの運 動方程式は A: 0.20xa=7.0-0.20×9.8-T B: 0.30xa = T-0.30×9.8 正の 向き 7.0 N aÛ A T TA ② 0.20 x 9.8N ① 式 + ② 式 より 0.50 x a = 2.1 よって a=4.2m/s2 B 0.30×9.8N (2) ②式に a=4.2m/s 2 を代入して T=4.2N

このFとfって同じ値ではないんですか？

の謎 丹生 194 9 なめらかな水平面上に質量 M [kg] の物体A と 質量m[kg] の物体Bを接触させ, 図のようにA を F[N] の力で水平に押す。 A, B の加速度の大 きさと, AがBを押す力の大きさをそれぞれ求めよ。 A Fo B 解答 加速度の大きさ: Fo M+m m [m/s2], 押す力の大きさ -Fo〔N〕] M+m 解説 右向きを正とし, AがBを押す力の大きさを f〔N〕, A,Bの加速度の大きさをa〔m/s2] とすると,各物 体の運動方程式は A A: Ma=Fo-f B:ma=f ①+② 式より (M+m)a=Fo ① ② Fo よって a= ・ [m/s2] M+m また, ② 式より Fo m f=m• M+m M+m -F [N] Fof M 正の向き B m

ここの問題で F🟰mgsin30度ってなっているんですが、下向きが正なので、上向きに滑っていると言うことは、上向きの力の方が大きいので、マイナスにならないんですか？ ➖mgsin30度ってことです。

( )組( 島村春 ) 番 名前 ( ) 傾きの角が 45°のなめらかな斜面上を,質量mg002 体がすべり上がっている。このときの小物体の加速度の大き さ a [m/s2] を求めよ。重力加速度の大きさを g [m/s2] とする。 toa m/s² mkg (1) ** (M)Toi wing するか。 と、ひも 力の大き ↓ 正