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物理 高校生

🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏 (f)の答えがO点に達する前に張力が0になり糸がたるむのでO点に達することができない。なのですがなぜ張力が0になるかわかりません。助けてください🙏

B (2010 東工大) 図のように,長さ1の軽い糸の端に質量mのおもりをつけ、もう一方の端を点Oに固定する。点Oを通 る鉛直線と角度 α (0<a</12 ) をなし、点Oから距離 1/2の位置に釘Pがある。 (0<a<号) 糸がたるまないように,おもりを点0の左側の水平位置に保ち、静かに手を離した。おもりと点を結ぶ 直線が鉛直線となす角度を6,糸の張力の大きさをT,重力加速度の大きさをgとして以下の問いに答えよ。 ただし、おもりは1つの鉛直面内で運動し,おもりと釘の大きさ,糸の伸び縮み, および空気抵抗は無視で きるものとする。 2 P 20 1 PO o (e) T4 三 0 a */2 0 コ (a) 糸が釘にぶつかる前のTをm, g, および母を用いて表せ。 コ (b) 糸が釘にぶつかる直前におけるTを T1, ぶつかった直後におけるTを T2 とする。 T2-Ti を m, g, お よびαを用いて表せ。 (c) 糸が釘にぶつかった後, 糸がたるまずにおもりが運動しているとき,Tをm, g, a, および 0 を用いて 表せ。 (d) おもりが最下点に達したとき, 釘が糸から受ける力の大きさFをm, g, およびα を用いて表せ。 π (e) 0≤0s- におけるとTの関係を表すグラフの概略を描け。 (f) 糸が釘にぶつかった後、おもりは点Oに到達するか、しないか。 理由をつけて答えよ。

解決済み 回答数: 2
物理 高校生

黒ペンで星マークつけてる所なんですが、 なぜ、k(1.5l-l)=mgになったか分かりません ❶角度θが生じたのは2lの時なんで2lではないんですか? ❷なぜ、=mgと書き換えれるんですか?

出題 23 円すい振り子 長さのばねの一端を固定して、他端におも りをつるしたら、ばねの長さは1.5になった。 次に図のように、 ばねがいつも鉛直線と角を なすようにおもりを水平面内で円運動させた。 0 このときばねの長さは21であった。 重力加 速度の大きさをgとする。 (1) は何度か。 (2) おもりの回転周期Tはいくらか。 解答のポイント! 「大地から見る」のか, 「回る人から見る」のかをはっきりさせること 解法 回る人から見て、円運動の解法3ステップで解く。 STEP1 回転中心は点 0, 半径rは27 sin 0 ① 速さはひとおく。 (ココは STEP2 遠心力は図7・5のようにな 中心で る。 ない! ya STEP3 物体に働く力は図7-5のよ うに書けるが、特にばね定数kは与 えられた条件より、おもりの質量をm として、 遠心力 m v と mg (1.51-1)=k.0.54mg www ここで回る人から見るとおもりは 静止しているので、x,y 方向の力のつりあいの式より xkl sinem v² Y y: kl cos0=mg 2011), cost=0.5 .. 0=60° 1. 2. 3, 6D. v=√√3gl まって、周期は、 T= ( 1周の長さ 2πr) (速さ) 221 sin60° √3gl =2xV 9 21 oooooooooooo 図7-5 STAGE07 中心 円運動 83

未解決 回答数: 1
物理 高校生

2年生の物理の範囲です 【単振り子】【ばね運動】を使うと思います…💦 解説よろしくお願いします! 早めにやって欲しいです🙇‍♂️

図のように,なめらかな水平面上にばね定数kのばねを置き, その左端は固定し,右端には 質量mの小さな物体 Aをつける。一方,長さ1の糸に, 同じ質量mの小物体Bをつけ, 糸の他 端を一点O に固定する。糸をゆるめることなく,糸が鉛直線と角度0をなすように, 物体B を保って,静かに点Pより離したところ, 物体BはO点の鉛直下方で静止していた物体Aと 速さいで衝突した。ただし, 物体BとAとの衝突は完全弾性衝築であり,重力カ加速度の大きさ をgとする。また,糸とばねの質量は無視でき, @は小さく振り子の等時性が成り立つ。以下 の各問いに答えよ。 C-l A! 0000000 (1) 物体Bを静かに離した時のcos0の値を求めよ。 (2) 物体BがAと衝突する直前の糸の張力の大きさを求めよ。 (3) 物体Bを静かに離してから, 物体Aと衝突するまでの時間を求めよ。 (4)衝突直後の物体AとBの速さをそれぞれ求めよ。 (5)衝突後,ばねの縮みは最大いくらになるか求めよ。 (6)再び,ばねが伸びて物体AがBと衝突し, Bは最初の状態に戻り,それ以降, この運動を繰り返す。この場合の繰り返し周期T を求めよ。 (7) 物体Aの速度いと時間の関係をvーtグラフで表せ。ただし, Aの速度は右向きを正とする。また, 物体AとBが初めて衝突し た時刻を0として, 1繰り返し周期分(時刻T)以上の運動について描くこと。

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