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]

【物理記述】 記述に自信がないとでこ回答でダメなところがあれば教えてくれると嬉しいです！🙇‍♀️

2傾角30°の滑らかな斜面上に,質量M の小球Aが壁と軽いばね (ばね定数ん) で 結ばれ, 静止している。 質量m (<M)の 小球BをAから距離dだけ離して静かに 置いたところ,斜面上をすべり降り,Aと 弾性衝突した。 斜面に平行にx軸をとり、 B 0 m d M A 30° はじめのAの位置を原点(x=0) とし, 重力加速度をg とする。 (1) 衝突直前のBの速度を求めよ。 (2) 衝突直後のA, B の速度 UA, UB を求めよ。 (3) Aが達する最下点の座標 x を求め, UA, M, k で表せ。 ただし, A が再び原点に戻るまでの間にBとの衝突は起こらないものとする。 (4) Aがx=1/2xを通るときの速さを求め,ひで表せ。 (5) Aが初めて原点に戻ったとき, Bと2回目の衝突をするためには d をいくらにすればよいか。 M,m,k,g で表せ。

【物理記述】 物理の記述がどこまで説明すればいいのかわかりません💦例えば新しい力を表す文字を使う時、図に書いていれば説明しなくても良いかなどです、、、他にも記述で気をつけることやこと回答でダメな箇所があったら指摘してくれると嬉しいです🙇‍♀️

1 軽いばねの両端に同じ質量mの物体AとBを取 りつけ, 滑らかな円筒状のガードでばねが鉛直に保 たれるようにして,Bを床の上に置いたところ、ば ねの長さが自然長よりα だけ縮んだ位置 0でAは 静止した。重力加速度を g とする。 (1) ばねのばね定数はいくらか。 また, 床がBか ら受ける力の大きさはいくらか。 B に作用する力 のつり合いより求めよ。 0 a P ZAZ (2)Aを0点よりさらにαだけ下のP点まで押し下げて、静かに放し たところAは振動した。 (ア) 振動中のAの速さの最大値はいくらか。 (イ) 0点を原点とし、 鉛直下向きを正とするx軸をとると, Aの位 置xは放してからの時間とともにどのように変わるか。 x をtの 関数として表せ。 (3) はじめにAを0点より押し下げる距離を6にして運動させたとき Aの振動中にBが床から離れて上方に動き出さないためには, bの 値はどれだけ以下でなければならないか。

【高校物理記述】 記述試験で単振動の角速度や周期を求める時、図のように運動方程式を立てた後にいきなり角速度や周期を直で答えても減点されないでしょうか？それとも写真の下側のように事細かに比較する対象についても述べないといけませんか?💦回答もらえると嬉しいです！

k a= -1 (c-m²) m 直でM W-T2 a= tor or m 単振動の角振動数を1として 単振動する物体の加速度ひと 中心からの変位×との関係 a=-wXと比較すると 00=T=2

(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。

単振動について質問です。今までの運動(等加速度直線運動や等速円運動など)は、等加速度直線運動なら力の向きは一定で、等速円運動なら右左とかの逆向きとかでは定義できないから、加速度を表すにあたって、符号の付け方に問題はありませんでした。 要は「一意に右向きを正の向きとする」とか... 続きを読む

(5)のb 解答で最大変位の波形が図fのようになるとありますがなぜですか？※Eのところの説明の正弦曲線の式の理由も教えて欲しいです🙇‍♀️

78.〈正弦波の波形〉 標準問題 図1のように、x軸の正の向きに一定の速さで正弦波が進む。 この波の波長を入振幅 とする このとき,媒質の各点は単振動をする。 いま、時刻 t=0,媒質の各点につ いて図1のような変位が観測できたとして、 次の問いに答えよ。 (1) (a) 位置における媒質の振動の周期を答えよ。 3 位置 c における媒質の速度uと (b) 位置における媒質の変位」と時刻tの関係を図2に示せ。 大値をひとしてよい。 さぁで進むとき, ひと時刻の関係を図3に示せ。 ただし,媒質の速さの最 (2) 図1に示した波に対して振幅, 波長がともに2倍の正弦波がx軸の正の向きに一定の速 (a) 媒質の振動の周期は,図1の波の何倍か答えよ。 媒質の速さの最大値は,図1の波の何倍か答えよ。 (3) 図1は,媒質の変位をy軸へ移して、 縦波を横波のように表しているものとする。このと 時刻 t = 0 において, 図中の位置aからiのうち最も密な点をすべてあげよ ひ 次に、図4のように, 波長 入, 振幅Aの正弦波 (図4中の実線の波) がx軸の正の向きに一 定の速さで進むとともに, 同じ速さでx軸の負の向きに進む同じ波長で同じ振幅の正弦 波 (図4中の破線の波) がある場合を考える。 実線の波の進む速さと波形は図1の波と同じ である。ただし,図4の状態を時刻 t=0 とする。また、図中の位置aからiは等間隔にと られている。 ③ (4) (a) 時刻 t=0 における合成波を図4に示せ。 ※図中の位置からのうち、時における媒質の速さが最も大きな点をすべて 答えよ。ただし,すべての点で速さが0である場合は, 「すべてゼロ」と答えよ。 (a) 位置 dでの媒質の振動の周期は、 図1の波の何倍か答えよ。 位置dでの媒質の変位の最大値は,図1の波の振幅の何倍か答えよ。 (c) 位置gでの媒質の速さの最大値は,図1の波の媒質の速さの最大値の何倍か答えよ。 時刻 = 0 の波形 波の進む向き 変位 y abcde g h 位置 置 x 図1 変位 y 図3 図2 実線の波 破線の波 4 a d e 図 4 位置 X 香川大

動く台で小球が単振動をしているときなどは、外力なければ運動量保存が成り立つと思います 運動量保存則は相対速度は使わず床からの速度でたてる、と考えているのですが、エネルギー保存も同じく考えて良いでしょうか

物理で質問です 斜面上で単振動や円運動をしてる時、見かけの重力を考えたら平面として扱えますか？

(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.