【物理】力学:2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1(ロ)を2通りの解法で! - 質問解決D.B.(データベース)

【物理】力学:2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1(ロ)を2通りの解法で!

問題文全文(内容文):
2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1(ロ)を2通りの解法で!
図のように, 斜面AB, 水平面BC,鉛直面CD, 水平面DE がある。斜面ABと水平面BCはなめらかにつながっている。水平面DE上には, 鉛直面CDと同じ高さを持つ十分に長い台が置いてあり, 台はDE上を動くことができる。 台は鉛直面CDに接して置かれ, 台の上面は水平面BCと滑らかに接続している。台の上面と小物体の間にのみ摩擦があり,その動摩擦係数を μ とする。台の上面以外の平面および斜面ABはなめらかであり,それらの面とそれぞれ, 台, 小物体との間に摩擦はない。台, 小物体の質量をいずれも m , 重力加速度の大きさを g とする。小物体および台の運動に対する空気抵抗は無視できるものとする。以下の設問の解答を解答欄の所定の位置に記入せよ。ただし, 導出過程は示さなくてよい。
(ロ) つづいて, 小物体は台の上を滑り始めるが、摩擦があるためにしばらくして小物体は台に対して静止した。 このときの台の速さを v を用いて表せ。
チャプター:

0:00 オープニング
0:06 今回解説する問題はコチラ!
0:15 台に対して静止とは?
1:25 亀の子で使う公式といえば?
1:43 今回は等加速度直線運動でも解いてみよう
2:06 各々の運動方程式を考えよう
3:55 解法1つ目、等加速度直線運動!!
5:51 解法2つ目、運動量保存則!!
6:33 今回のまとめ!亀の子のときに使うのはコレ!

単元: #物理#力学#大学入試過去問(物理)#理科(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1(ロ)を2通りの解法で!
図のように, 斜面AB, 水平面BC,鉛直面CD, 水平面DE がある。斜面ABと水平面BCはなめらかにつながっている。水平面DE上には, 鉛直面CDと同じ高さを持つ十分に長い台が置いてあり, 台はDE上を動くことができる。 台は鉛直面CDに接して置かれ, 台の上面は水平面BCと滑らかに接続している。台の上面と小物体の間にのみ摩擦があり,その動摩擦係数を μ とする。台の上面以外の平面および斜面ABはなめらかであり,それらの面とそれぞれ, 台, 小物体との間に摩擦はない。台, 小物体の質量をいずれも m , 重力加速度の大きさを g とする。小物体および台の運動に対する空気抵抗は無視できるものとする。以下の設問の解答を解答欄の所定の位置に記入せよ。ただし, 導出過程は示さなくてよい。
(ロ) つづいて, 小物体は台の上を滑り始めるが、摩擦があるためにしばらくして小物体は台に対して静止した。 このときの台の速さを v を用いて表せ。
投稿日:2021.05.02

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水素原子のエネルギー準位Enはプランク定数をh = 6.6×10⁻³⁴、真空中の光速を c = 3.0×10⁸、リュードベリ定数をR = 1.1×10⁷として、次の式で表される。
En = -hcR/n²(nは自然数)
この式を用いて以下の問いに答えよ。
(1)水素原子の基底状態のエネルギーはいくらか。
(2)第一励起状態(n = 2)と基底状態において、エネルギーの差はいくらか。
(3)水素原子のイオン化エネルギーはいくらか。
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図のように、ばね定数kの軽いばねをなめらかで水平な台上に置き、一端を壁につけ、他端には質量mの物体をつなぐ。点Oから左向きに距離Aはなれ
た点Pまでばねを縮め、手をはなすと、物体は点Oを中心とするPQ間で単振動をした。
(1) 点Pで手をはなしたとき、物体にはたらく水平方向の力の大きさはいくらか。
(2)物体がPQ間で単振動をしているとき、点Oでの物体の速さはいくらか。
(3) 点Qでの物体の加速度を求めよ。
(4) 物体が、点Pから点Oまで進むのにかかる時間はいくらか。
(5) 物体が点Qに達した瞬間、物体とばねとの接続が外れた。その後、物体はどのような連動をするか。簡潔に説明せよ。
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