問5の力学的エネルギー保存則の、何が台車から手を離した位置の要素で、何が振動の中心の要素なのかがわかりません🙇🏻‍♀️ （個人的には1/2mv^2+1/2kA^2が振動の中心で −mgAsin30°が手を離した位置の要素だと思いました）

千葉 1 千葉大理系前期 図のように 2023年度 物理 31 角30°のなめらかな斜面上に質量m の台車が置かれ, そ の台車には軽く伸び縮みしない糸の一端が取り付けられている。 その糸のもう一 端は斜面の上端に固定された定滑車と, 床と軽いばねでつながれた動滑車を介 して、天井に取り付けられている。 なお、 台車, 定滑車、動滑車, 糸は,すべて 同一の鉛直面内にあり, 台車から定滑車までの糸は斜面と平行, 定滑車から動滑 車および動滑車から天井までの糸は鉛直で, 糸がたるむことはないものとする。 また、2つの滑車は軽く, なめらかに回るものとする。 価 台車が静止しているときの位置をつり合いの位置とする。図のように,このつ り合いの位置から,斜面の最下点までの距離をLとする。なお,距離L.なら びに台車から定滑車までの距離は、後述する単振動による台車の振幅に対し て,十分に長いものとする。また,ばね定数をk, 重力加速度の大きさを gとす る。空気抵抗や摩擦は無視できるものとして、 以下の問いに答えなさい。 ただ し、解答に用いる物理量を表す記号は,問題文中に与えられているもののみとす る。 に その e fi St と 重力の向き 台車 L 30° m 図 ■天井 Grellle 動滑車 ばねん 床 〇問1 つり合いの位置において台車が静止しているときの, 糸が天井を引く力の 大きさを求めなさい。

これらの問題の答え合っていますか？解き直したんですけど答えがなくて、間違っていたら解き方を教えてほしいですよろしくお願いします

運動エネルギーに関する次の各問いに答えよ。(各10点) ①質量6.0kgのボウリングの玉が3.0m/sの速さで転がっている。このとき、ボウリングの玉の運動エ ネルギーを求めよ。 2 2 k=1/2mv K=1/2m02 k = √x 83 x 3. 3.0× 2130 (8 (2) 5.4 J ②ピッチャーが108km/hで質量120gのボールを投げた。このボールの運動エネルギーを求めよ。 になす K = fav² 54 K=x8x1.2k×1080x1 54 2/198 k=/m² 2 108 46 648 2.4 6480 ② 129.6 J 1 x 108000X013 128 2 129.6 5.位置エネルギーに関する、 次の問いに答えよ。 (各10点) 質量2.5kgのボールが、 それぞれ A、B、Cの異なる高さに置いてある。このとき、 A,Cの位置エネル ギーは何か。 ただし、重力加速度を9.8m/s2とする。 -AO- V=magi/A 2.0m -BO 基準面 ①V=Mgh 5000 198 V=mi 4.0 m 25, 72.5×9.842゜ 4900.00 =205×98×(-4) 9.8 245 200 22519.6 2450 9.8 〒25×98×20 000 9. 19.6 147-35 39.2 42.5 1.89 000 34 ¥9,80 69603929800. 39 2 784 49 A 490 J 9800 J 9800

高知大学の過去問です。 画像の問2の答えの出し方が分かりません。 運動量保存則と反発係数の式は立てれましたが、そこから答えにたどりつけません。どうやって解くのでしょうか。 至急教えて頂きたいです。

2023年度 高知大 1 図1に示すような。 滑らかな面 AB, CE を有する台上における物体の運動について考える。 AD 間は水平面, DE 間の形状は鉛直に直径2R[m] を有する半円である。 また, 長さ L[m] の区 BCは粗い面となっている。 はじめに 点Aにばね定数k [N/m)のばねの一端を台に固定し, 他端に質量 M [kg] の物体a を取り付け. ばねが自然長の状態で物体に接するように質量m[kg] の物体b (m <M)を置いた。 物体 a, b の大きさ, ばねの質量 空気抵抗は無視できるものとす る。また物体と物体bの間のはねかえり係数をe. 物体b と面BCの間の動摩擦係数をμ 重力加速度の大きさを〔m/s*〕とする。 このとき,計算過程を含めて、 以下の問いに答えよ。 (70点) 1.図2に示すように物体a を左に押してばねを d[m]だけ縮め、静かに手を離した。この時 物体 b に衝突する直前 (図3)の物体の速さ Vo [m/s] を 求めよ。 2. 物体が物体bに衝突した直後(図4) における それぞれの速さ V [m/s] [m/s] を求めよ。 図1 L 2R A B CD 図2 wwo KI 図3 V₁ www 3. 衝突直後に物体は AB間で単振動を始めた。 その振幅 X (m) を求めよ。 図4 V₁ 01 wwG 問1, ばねの弾性力による位置エネルギーと 運動エネルギーは等しいので Vo' = M d² Vo=dJ [m/s] 問2.物体a,bについて運動量保存則より MV=MV1+mvi 反発係数の式より、 V₁-V evo -evo=サーV1 4. 物体は回転せずに区間 BCを通過した。 区間 BCを通過後(図5)の物体bの速さ102 [m/s] を求 めよ。 図5 5. 物体b は区間DEを面から離れずに通過した (図6)。 このときに,点Eを通過する際の速さ [m/s] が満たすべき条件を示せ。 また、その条 件を満たすの最小値を求めよ。 図6 www 6. 物体bが点Eを通過する瞬間に ばねが最も伸びたとする。 そして 物体 b が水平面 AD 着したときに物体がちょうど1往復した。 そのときのkをR,M を含む形で求めよ。 問1,Vo= d [m/s] 問2、V= M-em d JE m+M (1+e)d M m+M [m/s] [m/s] 問5V3≧JOR [m/s] 12の最小値 [SgR [m/s] 問6,b=gM [N/m]

この問題の⑵の解き方を教えて下さい。 答えはウです。

5 次の文を読み、あとの問いに答えなさい。 ふ の 〔東京学芸大附高〕 支点 右の振り子は,小さなおもりを軽くて伸びない糸でつないだものであ る。おもりをA点で静かにはなしたら, A点と同じ高さのD点まで行き, A点にもどってきた。 B点は振り子の支点Cの真下のおもりが通過する とちゅう 点 M点はB点からD点に行く途中の通過点である。 a, b, d点はそ れぞれA, B, D点の真下の床の位置である。 ゆか (1) A点で静かに止まっているときのおもりの位置エネルギーは0.5J, 0.6 か 0.4 A 100 おもりの力学的エネルギー 0.2 a B点でのおもりの運動エネルギーが0.2Jであった。 おもりの力 学的エネルギーとおもりの水平位置との関係のグラフを右に描き なさい。 発 (2) A点からおもりを静かにはなした。 M点でおもりを糸からはなし たら,おもりは空中に飛び出した。 その後, おもりが達する床か〔J〕 らの高さのうち, 最も高い位置はどうなるか。 ア~エから1つ選びなさい。 ア D点より少し高い イD点と同じ高さ ウ D点より低くM点より高い IM点と同じ高さ D B M a b おもりの水平位置 [ 千 一床

角度を急にしたら斜面並行にかかる力は大きくなるのならなぜ速さは変わらないのですか？ 答えはイです。

高さ10cmの位直にある小跡ㄥ同しハー cm Ef い。ただし、はりつけたテープの打点 (20点)〔 15 cm レール 面を運動す 小球 大 スタンド、 そうち 問3 図1の装置から木片をとり除き、図3のよう図 にレールの傾きを変えて小球の運動を調べた。 同 じ質量の小球を同じ高さから静かにはなすとき 傾きを大きくすると, 水平面に達するまでの時間 と水平面での速さはどうなるか。 その説明文とし て最も適当なものは,次のどれか。 ア短い時間ですべり下り,速さは速くなる。 イ短い時間ですべり下り,速さは変わらない。 ウ 時間は変わらないが,速さは速くなる。 平木 エ 時間,速さともに傾きには関係なく変わらない。 ar) きは、運動の向きと同じである 台車にはたらくの cm/s) のして、 (10点)〔ア

この問題わかりません💦 こたえ2.4cmです！

5 〔位置エネルギー] 質量 1kg, 2kg,3kgの台 車をいろいろな高さからはなして,ねんどに水平面と 平行になるようにさしたくいに衝突させ,くいが打ち こまれた長さを測定した。 右のグラフは,台車をはな す高さとくいが打ちこまれた長さとの関係を表したも のである。 次の問いに答えなさい。 が打ちこまれ 2 3 .3kg 5 位 何に 2kg 解 一台車の質量1kg (1) 5 10 15 cm台車をはなす高さ [cm] (1) 質量1.5kgの台車を20cmの高さではなしたとき,くいが打ちこまれる 長さは何cmになると考えられるか。 [ ] 柱

こちらの問題が分かりません 💦 答えは0.25倍です 解説よろしくお願いします 🙇🏻‍♀️

4 図1のように, なめらかな板で斜面をつくり, 斜面上のK点に小球 を置き, 静かに手をはなした。 手をはなしてから0.1秒ごとの小球の位 置をストロボ写真に撮ったところ, 図1のようになった。 図1中のL~ ○点は,手をはなしてからの0.1秒ごとの小球の位置である。 〈香川改〉 (1) 図1で, L点とN点の間の小球の平均の速さは何m/sか。 図 1 2.0cm~6.0cm 10.0cm 14.0cm KL M (2) 図1において, 小球はK点では位置エネルギーだけをもっており,この位置エネルギーは,小球が斜面を下るに 減少し,減少した分だけ, 小球の運動エネルギーが増加する。 小球が〇点に達したときには, 小球は運動 エ ネルギーだけをもっている。 小球がM点に達したとき, 小球の位置エネルギーが小球の運動エネルギーの3倍で あったとすると, M点での小球の運動エネルギーは,○点に達したときの小球の運動エネルギーの何倍であると考 えられるか。 図 2. 小球

(3)はどうして赤い字の考え方だとダメなんですか？

Ⅰ 次の文章の空欄にあてはまる数式, 図, または文章を解答群の中から選び, マーク 解答用紙の所定の場所にマークしなさい。(34点) y 0 10 m x 図1 水平方向にx軸,鉛直上向きに軸をとる。このxy面内を,大きさが無視できる [m] r 小球が運動する。 小球の質量をm[kg] とし,重力加速度の大きさをg[m/s] とする。 ひもの一端が図1の原点0に固定されていて, ひもにつながった小球が,原点0か 一定の距離 [m] を保って円運動をしている。 ひもに太さや重さはなく,空気抵抗 はないものとする。原点からみた小球の位置の方向と鉛直下向きの方向のなす角 を 0 [rad] とする。小球の速さは9によって変化し,(0) [m/s] とおく。特に, 0 = 0 における小球の速さ(0) をCMと書くことにする。小球は0の増加する方向に運動 している。 力学的エネルギー保存の法則を使うと, (1) という関係が成り立つ。 小球には重力と, ひもから受ける張力 T がはたらいている。 それらの合力のうち、 ひもに沿った方向の成分は, 向心力でなければならない。 向心力はm, v(0)に より与えられるが,その関係式は円運動が等速でなくても成り立つ。この事実を使う と、張力はT= (2) [N] と表される。 ひもがたるまずに円運動を続けるには,

この2問の答えと解説をしなければならないのですが全く分かりません。どなたか教えてください🙏🏻

振り子は一定のペースで往復を続ける。 ではそれぞれの位置での速さは変わるのか? 変わるとしたら一番速いのは? ①一番高いとき 2 いちばん低いとき ④ どこも同じ ①と②の間 では、どうすれば速さを調べられるだろう? ③道を自転車で下ると、こいでいなくても 加速していく。 それはなぜだろう? また速度のふえ方に決まりはある? 0秒後⇒Ckm/h 3秒後 10km/h 6秒後= ?km/h スタートから6秒後の速度は? ① 10km/h 220km/h (3) 40km/h 4 坂道によって違う

高校物理についての質問です。 エネルギー保存についての問題で、重力加速度は9.8m/s²とする。空気抵抗や摩擦はないものとする。 問題)Oから10kgの物体を点O(高さ10m)の地点から静かに転がした。Aを通過する時の速さを求めよ。 「はじめの力学的エネルギー=あとの力学... 続きを読む

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