周期の公式を覚えるだけでは解けない問題も多いので，ばね振り子や単振り子やのような代表的な問題で，運動方程式 $-m\omega^2 x=-Kx$ を立てて単振動を考える方法を確認しておきましょう．$K$ がどのような形で表されるかが重要です．万有引力や浮力などによる単振動も同様に $-Kx$ と表されるので，$-Kx$ と表すことを目標に運動方程式を立ててください．
単振動は等速円運動の正射影なので，ある位置での速度や加速度，ある区間から別の区間までに要する時間などを求めるときは，円を描いて考えると分かりやすいことが多いです．特に単振動の中心から変位が$\frac{1}{2}$の点までに要する時間と，変位が$\frac{1}{2}$の点から変位が最大の点までに要する時間は等しくないので間違えないようにしましょう．
単振動の位置や速度・加速度を表す式を選択する問題の出題も予想されます．初期位相に気をつけましょう．
鉛直方向の力のつりあいから，鉛直方向の単振動を考えるような問題も演習しておきましょう．また，単振動する物体の力学的エネルギーを問う問題も頻出です．力学的エネルギー保存則に注目してください．
ゴムによる単振動は注意が必要です．鉛直投げ上げと組み合わせたような問題も，共通テストの問題集には集録されていることが多いので復習しましょう．
この分野のまとめと確認テスト
----------------------
単振動に苦手意識を持っている人は，これまでに解いた記述問題などを復習するといいと思います．間違えたポイントを整理することも有効です．分からないことに焦って，覚え込まないようにしましょう．
共通テストでは情報処理能力も必要なので，小問1題あたり2〜3分くらいを目安に解いてください．なお，問題のリンク先は大学入試センターです．
2025年度共通テスト本試第2問1~4・正解：単振り子の探究活動を題材にした問題．問1，2は単振り子や単振動を表す式を理解していれば，間違えることはないと思います．問3は実験誤差について思考力を問う問題．問4はグラフ読取りです．この実験においてどの部分が周期に当たるか考えましょう．
2023年度共通テスト追試第1問2・正解：問題文に周期をが与えられているので，非慣性系における重力がどのように表されるのかしっかりと考えましょう．
2021年度共通テスト追試第4問：２つのばねによる単振動．問題文をきちんと読めば決して難しくはない問題です．問2は「かつ，または」に注意しましょう．問3は力の向きと $x$ の正負を考えましょう．問4は周期を読み取れればＯ.Ｋ.です．単振動の速さの最大値は $v_{max}=A\omega^2$ です．円運動の正射影であることを思いだしてください．問5では，摩擦があると，摩擦力の仕事により $v_{Max}$ が小さくなることに気付きましょう．
0 件のコメント:
コメントを投稿