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図のように、振り子の長さがL、おもりの質量がmの単振り子がある。いま、糸は、鉛直線OO’から小さな角θだけ傾いている。このとき、おもりが受けている力は、（　ア　）と糸の張力である。重力加速度の大きさをg、角θの増加する向きを正にとると、運動方向の力の成分Fは、F=（　イ　）である。角θは十分に小さいので、円弧O’Pの長さをxとすると、sinθ≒x/Lとみなすことができ、近似的にF≒（　ウ　）となる。これは単振動を表す式である。
一方、質量mの質点が、角振動数ωで単振動しているとき、変位をxとすると、復元力Fは、F=（　エ　）である。単振動の周期Tと角振動数ωの関係は、T=（　オ　）と表される。これから、単振り子の周期Tを求めると、T=（　カ　）となる。

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【運動方程式】
（1）動き始める条件は？
（2）動いているときの運動方程式は？

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図のように、円筒形の容器が、なめらかに動くピストンによって、A、Bの2つの部分に区切られている。はじめA、Bの気体はともに圧力P₀，温度T₀であり、容器の底からピストンまでの長さはともにLであった。Aの気体の温度をT₀に保ったまま、Bの気体の温度をTにすると（T＞T₀），ピストンは移動して、静止した。
（1） ピストンはA側，B側のどちらに移動したか。
（2） ピストンの移動距離を、T,T₀,Lを用いて表せ。

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物理で満点取るための勉強法や使った教材、進め方を紹介します。

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基礎固めから応用までのおすすめ参考書を紹介！
「物理の戦略」についてお話しています。