【高校物理】単振り子: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… - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】単振り子: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…

問題文全文(内容文):
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。
チャプター:

00:00 問題紹介
00:25 ア~ウの解説
03:16 エ~カの解説

単元: #物理#力学#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
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。
投稿日:2026.03.18

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図において、C₁、C₂、C₃ は電気容量がそれぞれ 20µF、30µF、40µF のコンデンサー、E は 20V の電池、S はスイッチである。はじめ、すべてのコンデンサーの電気量は 0 であり、スイッチ S は開いてある。
(1) C₁、C₂ の 2 つの合成容量はいくらか。
(2) C₁、C₂、C₃ の合成容量はいくらか。
(3) スイッチ S を閉じた後、C₁ および C₂ の両端に加わる電圧はそれぞれいくらか。
(4) (3)において、C₁、C₂、C₃ にたくわえられる電気量はそれぞれいくらか。
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問題文全文(内容文):
原子内の電子が、高いエネルギー準位Eの状態から、低いエネルギー準位E'の状態に移るとき、この差に相当するエネルギーが光として放出される。プランク定数をhとすると、出てくる光の振動数νとエネルギーの差E - E'の間には(ア)の関係式が成り立つ。これを用いると、ナトリウム原子の出す波長5.9×10⁻⁷mの黄色い光は、電子がエネルギーの差(イ)eVの準位間を移ったことに寄って放出されたことが分かる。ただし(イ)の計算では、電子の電荷を-1.6×10⁻¹⁹C、光速を3.0×10⁸m/s、プランク定数を6.6×10⁻³⁴J・sとする。
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滑らかな水平面上に、質量$m$と$M$の直方体PとQが接して置かれている。
Pに大きさ$F$の外力を加えて右に押す。
重力加速度を$g$とし、以下の問いに答えよ。
(1)生じる加速度の大きさを求めよ。
(2)PがQを押す力の大きさを求めよ。
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問題文全文(内容文):
図のように、十分に広い金属板A、Bを6.0cmの間隔で平行に置き、電圧12Vの電源につないで負極側を接地して、
金属板間に一様な電場をつくる。図が示す金属板間の位置に点P、Qをとる。
(1) 点P、Qの電場の強さは、それぞれいくらか。
(2) 点Pの電位はいくらか。
(3) PQ間の電位差はいくらか。また、PとQではどちらが高電位か。
(4) 電荷−4.8×10⁻19C粒子が、静電気力によってQからPに運ばれるとき、電場がする仕事はいくらか。
(5) (4)と同じ粒子(質量3.0×10⁻20kg) がQを静かに出発した。Pでの速さはいくらか。 ただし、粒子にはたらく重力は無視できるとする。
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