(2)についてなのてすが、なぜ、h+xがLを超える場合を考慮してないのでしょうか？？

単振動はばね振り子に限らない。 以下, そんな例を取り上げてみよう。 EX 4 長さl,断面積Sの木を密度の水に浮かべ たら,んの深さで静止した。 そして少し押して 放すと振動を始めた。 水の抵抗はないとする。 (1) 木の密度 P を求めよ。 S h (2) 静止状態での木の底Bの位置を原点とし て下向きにx軸をとる。 振動中の底Bが位 置xに来たときの合力を求めよ。 P B 1x (3) 振動周期を求めよ。 180 ふりょく 解 浮力fは液体の密度をp, 液面下の体積をVとすると, f = pVg と表される。 (1)木の質量はm = pSl と表せるから、重力と浮力のつり合いより pSlg=pShg .. h P1 (2) 水面下の体積はS(h+x) だから, 合力 F は F=pSlg-pS (h+x)g =p1Slg-pShg-pSxg=pSgx (3) このように合力は比例定数K = pSg をもつ復元力だ mg- -B 浮力 h 80 から木は単振動をする。 K T=2√7=2. =2√ psg PSI h = 2人 g * >

(１)が分かりません😭

(4) 小球が 762本のばねにつながれた物体の運動 物体 B x 図のようにP00000000000 なめらかな水平面上に置かれた質量mの物体に, ばね定数 がそれぞれki, k2 の軽いばね A, B をつけ, 他端をそれぞれ壁P, Qに固定する。 この ときばね A,Bはともに自然の長さであった。 このときの物体の位置Oを原点とし,右 向きをx軸の正の向きとする。 物体を正の向きに x だけ移動させてから手をはなすと, 物体は単振動をした。 (1) 物体が位置 xにきたとき, 物体にはたらく力Fと物体の加速度αを求めよ。 (2) 物体の加速度の大きさが最大になる位置xを求めよ。 (3)単振動の周期Tを求めよ。 例題 1589,90

物理の等速円運動と単振動についてです。どちらも同じ運動で見方が違うだけなのになぜ等速円運動の時はv＝rω、単振動の時はv＝Aωcosωtなんですか？この2つは何が違うんですか？😭教えて欲しいです

この線で引いた部分は張力Tと常に釣り合ってますよね？

教科書で調べると、振れ角が小さい振り子の運動は単振動とみなせ,その周期 の理論式には重力加速度の大きさも関わることがわかった。 そのことを確認する ためには, 重力加速度の大きさが異なるいくつかの地点で実験する必要がある。 水平な面となす角度めのなめらかな斜面上で振り子をつくり, Φを変えて振り そこで、教室内で同様の効果を得ることができる実験方法として, 図4のように, 子の周期を測定する実験を考えてみた。 「軽くて伸び縮みしない糸の一端を斜面上に固定し,糸の他端に小球を取り付け る。そして、糸がたるまないように, 小球が静止しているときの糸の方向から糸 が 5°の角度をなす位置まで斜面上で小球を持ち上げて静かにはなし,斜面上で 振らせて振り子の周期を測定することをを変えて行う。空気抵抗は無視でき, 振り子の運動は単振動とみなせるものとし、重力加速度の大きさをg とする。 斜面 -5° Te 小球 水平な面 L 図 4 hgrinde n 問3 次の文章中の空欄 ア も適当なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 に入れる式と数値の組合せとして最 22 重力加速度の斜面に平行な方向の成分の大きさは ア である。 Φ=90° として振らせた振り子の周期を T90, Φ=30° として振らせた振り子の周期を L T30 T30 とすると, T90 イ となるはずである。 ア イ ① ② ④ ⑥ gsino gsino gsino gsino gcoso gcoso gcoso gcoso 1-2 12 12 √2 2 12 1 2

この問題の(3)を力学的エネルギーを用いて求めてください。どうやってもうまくいきません。。。

m rrrrrrrrrrrrrrrr 79 単振動の振幅 図のように, ばね定数k [N/m] のばね をなめらかな水平面上に置き, 一端を固定し, 他端に質量m [kg] のおもりをつけ, 自然の長さの位置で静止させる。 重力加速度の大きさをg 〔m/s2] とする。 次の(1)~(3) それぞれの単振動について, 振幅 A [m] を求めよ。 (1) ばねが自然の長さからx[m] 伸びた状態になるまで小球を移動させてから静かには なすと, おもりは単振動をした。 (2) おもりに右向きの速度vo [m/s] を与えると, おもりは単振動をした。 (3) このばねとおもりを鉛直につるし, ばねが自然の長さとなる位置でおもりを静止さ せた状態から,静かに手をはなすと, おもりは単振動をした。

なぜ右向きを正に運動方程式を立てるのかがわかりません 左に動くのになぜ左向きが正ではないのでしょうか？

(1) 図1のように質量の無視できるばねを鉛直につり下げる. 鉛直下向きを正としてy軸をと りばねが自然長であるときのばねの先端を原点とする. 大きさの無視できる質量mの物 体をばねの先端にとりつけると、位置y=I1-a で物体に働く重力とばねの復元方がつ り合い,物体は静止した.ただし,ばね定数を重力加速度の大きさを9とする。物体を下 方に引いて静かに手を離すと, 物体はy軸方向に y を中心とする単振動をはじめた.物体の 座標をy, 加速度をαy とすると, 運動方程式は I1-b と書ける. (2)次に図2のように、摩擦のある水平面上でばね定数kのばねの一端を固定し、他端に質量 mの物体をとりつける.物体の運動方向にx軸をとり ばねが自然長であるときの物体の位 置を原点Oにとる. 物体と水平面との間の静止摩擦係数!!.動摩擦係数は定数とする. こ こでは、物体の速さが0となるときは、物体に働く摩擦力として、最大で静止摩擦係数を用い た摩擦力が働くものとする. 位置x (0) まで物体を引いて静かに手を放すと, 物体はxがあ る値d以下のときには動かず,dより大きいときには滑り出した. dは I 2 と表される. 物体を位置xo(>d)まで引いて, 時刻 t = 0に静かに手を放すと物体は動き出し,位置 (0)ではじめて速さが0となった. この間の物体の運動方程式は、 物体の座標をx, 加速 度をα とすると. I3-a と書ける.この方程式を(1)の場合と比較すると, この運動は, I3-b を中心とする単振動である. x1 は x を用いて14-a と表される.x で物 体が静止し続けるためのxの最大値 Xは 14-b である. xc= 以下では,x > Xとする. 物体はx から再び動き出し, x2 ( d) で再び速さが0となっ また、この間の物体の運動方程式は I5-a と書け, x2 は x を用いて I5-b と表され る.その後,物体は再度 x2 から動き出したが, x(<0) で速さが0となり再び動き出すこと はなかった. 力学的エネルギーの変化が動摩擦力の行った仕事に等しいことを利用すると,x3 に達するまでに物体が運動した全行程の長さは, x0 と x3 を用いて 16-a と表すことがで きる。 物体の位置と時刻との関係をグラフで表すと図3の 16-b のようになる.

水平バネ振り子で、(3)(4)が分かりません。

k 小 は 9 [練習問題 2] 図のように、壁に挟まれたなめらかな水平面上に, ばね定数がどれもんの3本のつる まきばね A, B, Cが自然長の長さで水平にまっすぐに接続されている。 ばねBとCの間 の点Oには質量Mの質点Pがつながれ,またばねAとBの間にはくさび Qが打ち込ま れている。いま、質点PをばねCが縮む方向に水平にだけずらして、静かに手を離す。 (1)質点Pが点0 を通過する瞬間の速さはいくらか。 (2)質点Pの単振動の周期はいくらか。 次に,質点Pが点0を通過する瞬間に, くさび Q を抜く。 (3) このとき質点Pの単振動の振幅はいくらになるか。 (4) このとき質点Pの単振動の周期はいくらになるか。 A B C Q P 0000 0000 0000 0 S

物理の単振動の質問です。（2）の加速度の向きが、図だと外向きになっているのですが、原点O（中心向き）になると考えていたので、わからなくなりました。なぜそう書くのですか？教えてほしいです🙇

68 地球トンネル [難易度] 図のように、地表面の2点A, B と地球の 中心を通るまっすぐなトンネルを掘る。 地球を半径R の一様な球とし,地表面での 重力加速度の大きさをgとする。また,地球 内部で中心Oから距離xの点Pにある物体 が地球から受ける万有引力は,中心0から 半径xの球内にある質量が,中心に集中 していると考えたときの引力に等しいことが 数学的にわかっている。 空気の抵抗や摩擦は 無視して,次の問いに答えよ。 や 図 B A R (1) 質量 m の物体を点Aから静かに落とした。 点P において, 物体にはたらく力 はいくらか。ただし,を原点OAの向きにx軸をとる。 (2)その後、物体はどのような運動をするか。 ただし, 物体が座標 xにあるとき の加速度をαとする。

(5)で、私は(4)のグラフから距離を微分して求めたのですが、答えには-がついていました。なぜ答えが違ってしまうのか教えてください😭😭

32 単振動 ばね定数んの軽いばねを滑 らかな水平面上に置き、右端 に質量mの小物体A を付け, 左端を固定する。 ばねの方向 にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置を x=0と する。そして,質量 3mの物 ・d Immmmmmm k 00A B20 XC d 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後 静かに放す。 -d d2 072 P 1800 m 3m 0 X 2to 3to (1) 動き始めてからしばらくの間は、AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置 xの関数として表せ。 (2)AとBが離れるときのAの位置xおよび, 離れた後のBの速さ を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 toはいくらか。 (4) Bを放したときを時刻 t = 0 として, Aの位置 xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 toでのAの速度vを時刻tの関数としてm, k, d を用いて」 (≧切で 表せ。 の度 Level (1)~(3)(4)(5)★★( 10 Point & Hint Base mmmm (山口大+ 東京学芸大) ばね振り子 (1)作用・反作用と, xが負の値あるこanma 運動方程式を立 周期 T=2πk 振動中心 m

教えてください ⑵⑶です

72 単振動の変位, 速度, 加速度 時刻 t [s]における変位 x[m] が x=4.0sin0.50t と表される単振動を考える。 (1) 時刻t(s) における速度v [m/s] と加速度α [m/s] を tを用いて表せ。 (2)速度が正の向きに最大になるときの変位 x [m] と加速度α1 [m/s] を求めよ。 (3) 加速度が正の向きに最大になるときの変位 x2 [m] と速度 02 [m/s] を求めよ。 73