大学入試過去問 力学 この問題の問３の3つともわかりません。解説をお願いしたいです。

問3 問2と同様に、質量mの物体 A と質量 2mの物体Bを,自然長しばね定数kの ばねで接続し、床の上に置いた. ばねが自然長の状態で物体Aを原点に置き、物体 A と物 体Bの両方に同じ速度vo (0) を与えた. その後, 物体Bが壁2に弾性衝突した. 運動 の間、物体Aと物体B は互いに接触しないとする. 物体Aと物体Bとばねを合わせたも のを､重心位置に全質量が集中したひとつの物体Cとみなす。このとき、物体Cの速度は、 物体 A と物体Bの重心の速度vg に等しい。以下の問いに答えよ. (a) 物体Cと壁2の間の反発係数e を求めよ. (b) 衝突前後における物体の運動エネルギーをそれぞれ求め, 衝突前後で運動エネル ギーが増加するか, 変わらないか, 減少するか、 答えよ. 21 (c) 運動エネルギーの変化が問3 (b)のようになる理由を、以下の語句を用いて簡潔に 説明せよ. 00 重心, 単振動、力学的エネルギー保存則 SU3 (1) data

(4)(5)が分かりません。 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

図に示す点A,B,Cは, 点Oを中心とする半径 [m]の円周上にあり, |_∠AOB=∠BOC=60° である。 強さE[V/m]の一様な電場を, 半径 OA に垂直な向き円 の面に平行に与える。重力加速度の大きさをg[m/s2] とする。 est~ 3+ (DSX DATA ON JOMBO 358 .5+ [m] ***H [m]x C B 60° 0 60° A E (0)5 do [站学大飴命立 (0.0)Q (1) この電場の中で,正電荷q [C] を帯電させた質量の無視できる小球 X を, 円周にそって 点Aから点Bまで, 外力を加えてゆっくりと移動させる。このとき, 外力が小球Xに 8位 する仕事 W1 [J] を求めよ。 (0 (2) 点Aにおける電位を0Vとすると、点Bにおける電位VB [V] を求めよ。 OFFRO (3) 次に (1) の小球X を 経路B→O→A にそって, 点Bから点までゆっくりと移動さ 魚 せる。このとき、電場が電荷にする仕事を,B→0間で W2 [J], O→A間でW3 [J] とし, 3 BO→A間の全区間で W23 [J] とする。 W2, W's, W23 をそれぞれ求めよ。 (4) つづいて、負電荷-9 [C] を帯電させた小球 Yを長さの絶縁のよい糸に取り付けて, 糸の他端を点0に固定する。 この状態で, 小球Yを点Cで静かにはなしたところ、円 16周にそって CA間を往復した。このことから,」を求めよ。ただし、小球Yの質量を エンジ[kg]とする。 華 135 >CHƆAATBÁCIA A MBOOÀ ČIά*** (5) (4) の小球Yの運動において,点Bを通過する瞬間の速さ [m/s] を求めよ。 来 ASS

やり方が分かりません。 教えて下さい。 お願いします！

14 等加速度直線運動 図のェ軸に沿って一定の正の加速度で運動している物 2,05 B A 5.0m/s C 体がある。図の AB=6.0m, BC=14m で,物体はAを I 通ってから2.0s 後にBを5.0m/s の速度で通過した。 -6.0m 14m 1) この物体の加速度はいくらか。

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ピストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は, 断面積が S」 であり、ピストンの質量は M, であ る。右側の容器は, 断面積が S2であり,ピストンの質量は M2である。右側の 容器の底には弁が付けてあり,そこから容器内に水または気体を導入できる。左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり,2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は, すべて, 無視できる熱容量を持ち, ま た,熱を通さない。重力の加速度の大きいをg,気体定数をR, 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに,2個の容器を水で満たした。すると,図(a)に示すように, 左右のピ ストンは,それぞれ底から高さ h」およびh,の位置で静止して, h」<haとなっ た。このとき, 左側のピストンが水から受ける圧力は ア である。そし て、M」とM:の間には, イという関係がある。 次に,水を容器内から排出して, 右側のピストンの上に質量Mのおもりを 乗せ,容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした (図 b))。すると,2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M = エ である。ここで,ヒーターに電流を流して,気体をゆっくりと tn執1た その結里 気休の担確け 1Tだ1+レがれ のHの ラ

カですが、なぜP'OがVt2になると言い切れるのでしょうか。

f。 Vーvcos0 アーvcos 0 (a) 図cの状態では vcos0>0 なので V-vcosθ<1V Ppt Q Yo V よって =TニicOso fo> Jo Vt。 ゆえに, 振動数fは J。より大きいので高い音に聞こえる※B 。 (カ)音源が点Qを通過した時刻に観測者が聞く音が, 発せられたときの音源の 位置を点P” とする。 このとき, 音源が点P”から点Qまで移動する時間を tなとすると, P"Q=ute, P"O= Viz と表せる。 よって, 図dのように 2QP"O を'とおくと 0 図d 合※C 点Qにおける音湯 速度の観測者方向の成分に なので,ドップラー効果に じない。よって, 音源の担 数f。をそのまま観測する utz_U Ve V cos0'= よって, (木)の結果より, 求める振動数 Saは Y_ムーマー V V2 S= f2=V- 『ーucos To=, や※D 音源が観測者に ーA 立は 占0 」キフ こ置の出 産 て出上

(3)のma=-2kxのマイナスは(4)でなぜ考えていないんでしょうか？ 周期はスカラー量なのですか？それともルートの中だからですか？

出題パターン 語計 較 水平面上での 自然長7. ばね定数ん の2つの同 ねを, 質量z の小さなおも りの 側に取りつける。いま, おもりを 0 2 0 *※ーテ0 で, 中心から4 だけ右に て放す。 1江* 出生識香 。二析和 昌を求めよ。 1 も っの人 とすると., ばねの弾性力はいく らか。 5度を として, 運動方程式を求めよ。 作動の同期 の解法 3 ステップで「3 つのデータ」を求めてゆく。 物体の単振動 ) 単振動の解法 3 ステップで解く。 STEP1 x軸は与えられている(原点, 正の向きを確認)。 S華巨下図 DATA1) 振動中心は自然長の位置で=0。 …折り返し点はおも り を初速度 0 で放した=4 と, 振動中心に対して対称の位置にある *=ー4。 よって, 振幅は4念 2) 図9.4 のようにばねから受けるカカ oy の合力は -2代 c ノクそるえる (3G) 田目回国 運動方程式を立て るときは必ず座標二の原点と正の しcdcoweだrm 「 向きをチェック。 次に, なるべく 0 *20 * 原点0 と軸を見て, *>0で立で @ 計 (m) るのがコツ。 また, 加速度の向き を必ず軸の正の向きにそろえることが大切。 これよ り 運動方程式は, の) 0の位穫の形まり。 振動中心, ⑩AUNS) …周期がわかる。 振動中心 :*=0 周期 : =2ァ STAGE 09 単振動 99

この問題の3の解き方お願いします🙇‍♀️ ど忘れしてしまいました😭

Tart 3 Plotting Data and Unccrfainties 1.Fill in he grey boxes in ihe table. 5 300 400 165 S00 197 っ. Fi in the grey boxes. AMiax 区 em ひわ- Em 050も 人 ン