【ハイレベル物理#4-6】いろいろな単振動(浮力が関わる問題)【高校物理力学編】 - 質問解決D.B.(データベース)

【ハイレベル物理#4-6】いろいろな単振動(浮力が関わる問題)【高校物理力学編】

問題文全文(内容文):
単振動の浮力が関わる問題です!
単元: #物理#力学#理科(高校生)
指導講師: 受験メモ山本
問題文全文(内容文):
単振動の浮力が関わる問題です!
投稿日:2020.12.08

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図のように、水平面との傾きがθのなめらかな面上に、ばね定数kの軽いばねを置く。ばねの一端を斜面上に固定し、他端に質量mのおもりをつけて、斜面上で単振動をさせる。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
(1) 単振動の中心は、ばねの伸びがいくらになったところか。
(2) 単振動の周期を求めよ。
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図のように、なめらかな側面をもつ半頂角がθの円錐形容器が、水平面上に固定されている。長さLの糸の一端を円錐の頂点に固定し、他端に質量mの小球をつける。円錐面上で、小球を速さvで等速円運動をさせた。このとき、小球が受ける糸の張力の大きさをT、垂直抗力の大きさをN、重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
(1)小球が受ける鉛直方向の力のつりあいの式を示せ。
(2)小球の半径方向の運動方程式を示せ。
(3)垂直抗力の大きさNを、m,L,v,θ,gを用いて表せ。
(4)vがある値v0をこえると,小球が面からはなれる。v0をL,θ,gを用いて表せ。
(5) 糸の長さを長くすると、v0は大きくなるか、小さくなるか。理由とともに答えよ。
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