Question

りんご

この問題の運動の様子についてなのですが、右側に動いてる(ピンクの線)と左側に動いてる(青の線)時では力のかかり方が違くなり、振動中心は違くなるという認識でよろしいのでしょうか？

13 静電気単振動
ベルト
0
P
水平右向きに軸をとり、原点をO
とする。 水平方向に -ax で表される
電場(電界) をかける (xは座標では
正の定数)。 そして、 水平右向きにペ
ルトを一定の速さで動かす。 正電荷4
を帯びた質量mの小物体Pを点の位置でベルト上に置くと、Pは
ベルトに対して滑ることなく動き始めた。Pとベルトの間の静止摩
擦係数を動摩擦係数を広く)とし、重力加速度を」とする。
ベルトは帯電しないものとする。
Pはやがて位置 x=1で滑り出す。その後のPに働く合力
は、Pの位置を用いて、F-2 とせる。Pはx=6で一瞬
静止した後、左へ戻り、位置
3 3で最大の速さ
(4)
となる。x=bからに至るまでの時間は
(5) である。その
後Pはx=(6) で再び一瞬静止し、右へ動くが、 x
ベルトに対して静止し、再び滑り出すまでには、ベルトの速さを
Vとすると、
の時間がかかる。
87
(関西大+大阪大)

右端
左端
* i
73
*4
☆2
qax
uing
ベルトコンベアに乗って
等速
ひとこ
qax
4
ひとこ
Ming

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

ものぐさ

多少捻られた力学の問題が出来るようになりたいのであれば問題文で求められなくてもx-tグラフとv-tグラフをかく癖をつけましょう。

おそらく今は何だかよく分からないけど頭の中で動きを想像したりして問題を考えているかと思いますが、割とナンセンスです。

v-tグラフとx-tグラフを書こうとして状況整理をしていく事で初めて動きが想像出来ます。

ベルトコンベアからの動摩擦力の向きはベルトコンベアに対する相対速度できまります。小物体Pが速度Vより正方向に速く動いてるときにはじめて
ベルトコンベアから負の方向に力が加わることとなります。
順をおってv-tグラフをかこうとすればそのような状況が起きないことはわかります。

ものぐさ

概略でこんな感じになります。

りんご

運動の動きを頭で考えてしまっていたので、図に書いて論理的に考えられるようにします！また、摩擦力のかかりかたが分かっていなかったのですが理解できました！丁寧に教えてくださりありがとうございました！

ものぐさ

動きを考えるってことはすなわちx-tグラフ(ダイヤグラム)を考えることになりますし
x-tグラフを考える武器としてv-tグラフを考えて
それぞれ分かっているところを埋めていくと完成します。

慣れてくると頭で適宜グラフが書けるようになるので
頭の中で動きがある程度わかるようになります。

りんご

なるほど！そうなのですね！そうできるように、たくさん演習します！

Answer 2

GDO

質問の「力のかかり方が違くなり」のところの意味がわからないのですが、x1はいつも同じ位置と考えられるので（静止摩擦力≦静電気力になる位置）、振動の中心は変化しないと思います。

りんご

摩擦の力のかかり方の向きが、右に動く時と左に動く時で違くなり、振動中心は変化すると思ってしまっていました。見当違いのことを言ってしまっていたら申し訳ないですm(_ _)m