物理の理論的な話です。 ・フィギュアスケートで同じ角度でジャンプするときの滞空時間と跳ぶ距離は、どちらも の速さに比例しますか？ ・フィギュアスケートで同じ角度でジャンプするときの最高到達点は、踏み切ったときの速さに比例しますか？ 理由も合わせて教えてくれると幸いです。

ケの解説のところに書いている図の点線の部分についてなぜ-q1ではなく+q1なのですか？教えて下さい。お願いします!

100, 2010, 30Ωの抵抗R,, Ry, R,, 電気容量 コンデンサーを含む画 図のな, 内部抵 ンサーC, Caに電荷はないと。 グスイッチ5,, Saからなる回路がある。 次の文の 流れる電流は(ア )Aで。 の3.0VのE, 値がそれ それぞれ, のC,, Cz, およ 19, 電 249 'S R, 100 5 1,0uF 2002 適切な数値を入れしよ。ただし, はじめ, コン A0E 極板A 'S R。 インを開いたままS,を閉じた。その直後にR,に 4.0F 300 ゥ V, その極板Aにたくわえられる電荷は( の両端の電位差は( )Vである。 エ )Cであ 多 40 |ケ V, C,の極板Aの電荷は( コ )Cとなる。 (12.三重大 改)→例題顔41· 42) 『口 問題 501 R, U==CV?=x(4.0×10-)×0.50"=5.0×107J (3) (カ) Szを閉じてから, 十分に時間が経過したとき, C,. Caには電流が流れない。 R2 の両端の電位差は(イ )と同じく, V: Ci OC A0'I (キ) C2 の極板間の電位差は, 並列に接続されている R, の両 端の電位差と等しい(図2)。 R, の両端の電位差 V3[V]は, A+Q V C。 I =1.5V 20 図2 V;=R,I;=30×- (ク) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷をQ:[C]とすると, Q=CVs=(4.0×10-)×1.5=6.0×10“C (4) (ケ) Sz を開く前((3)の状態)で, C, の下側の 極板にたくわえられている電荷は負電荷であり, これを -Q[C]とすると, -Q=-C,Vz=- (1.0×10-)×1.0 =-1.0×10-6C Szを開き, S, を開いて, 十分に時間が経過したと きの C。の両端の電位差を1V[V]とする。図3の 破線で囲まれた部分の電荷の和は正なので, 各極 板の電荷を q.[C], 9:[C]とすると, 9:=C,V=(1.0×10-6)×1V 42=C,V=(4.0×10-)×1V 電気量保存の法則から, (3), (4)の各状態で, 図3の破線で囲まれた部 分の電荷の和は保存される。破線部分には -Q{[C], Q:[C]の電荷 があったので、 ①(4) Sz. S, の順に開い ており、図3の破線で目 まれた部分の電荷の和は、 (3)のときと等しく、 -Q+Q{=5.0×10*C である。また, S, を開い たとき, 抵抗 R, R,を 通じて、C, の上側の種 板と C。の下側の極板の 間に電流が流れる。十分 に時間が経過すると、 C, の上側, C。 の下側の種 板は等電位となり、 電流 が流れなくなる。このと き,C., C.の極板間の 電位差は等しく,両者は 並列接続になるとみなも 1b +q 92} 92 図3 0+,0-=D+'b (1.0×10-)×V+(4.0×10-9)×V=(-1.0×10-)+(6.0×10-) V=1.0V (コ) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷 9.[C]は, 42=C,V=(4.0×10-)×1,0=4.0×10→C 別解)(コ) コンデンサーの並列接続では, 電荷が電気容量の比に 分かれる。-Q/+Q{=5.0×10-Cの電荷が1:4に分かれ,求め る電荷は, 4.0×10→Cとなる。 °2 501. 非直線抵抗とコンデンサー 解 (1) 8.8W (2) 1.27+1.1/=6.0 (3) -4.0×10“C (4) 7.29 指針 Sを閉じた直後, コンデンサーCは抵抗0 の導線とみなすこと ができ, 電球Lと抵抗 R, の並列接続に, R,と R,の合成抵抗が直列接 続されていると考えられる。十分に時間が経過すると、, Cには電流が流 れこまなくtr

2番の下線部の解説いただきたいです。 また、円半周を通過するには、v>0、N≧0と 暗記していていいものですか？ 暗記せずとも理解できる方法があればお願いします。

ループ式ジェット·コ 鉛直面内での円運動 けて,質量m[kg]の小物体を大きさo[m/s]の初速 度でなめらかな水平面からすべらせる。重力加速度の 物理 基礎 物理 》122|| 127||131 例題33 B 大きさをg[m/s]とする。 m Vo の小物体の速さと面から受ける垂直抗力の大き さを求めよ。 10小物体が点Bを通過するための oの条件を求めよ。 Chapter 解答(1) 点Cでの小物体の速さを o[m/s)とすると, 力学的エネルギー 保存の法則より, 9 Oセンサー 39 B mgcos0 N C 円運動では,地上から見て 解くか,物体から見て解く かを決める。 0 地上から見る場合 遠心力は考えず,力を円の 半径方向と接線方向に分解 し,円運動の半径方向の運 動方程式を立てる。 rcos0:0 mu3 =; mo°+ mng (r+rcos@) 0 mg ゆえに、 v= Vu-2gr (1+cos0) [m/s] 垂直抗力の大きさを N[N]とすると。 A 地上から見た円運動の運動方程式は, m -=F r * m -=N+mg cos0 または mro'=F これに»を代入し,整理すると, 2 物体から見る場合 遠心力を考え,力を円の半 径方向と接線方向に分解し, 半径方向のつり合いの式を 立てる。 ※ どちらでも解ける。 mv? N= --mg(2+3cos0) [N] r 別解 小物体から見ると, 円の半径方向にはたらく力は, 実際 にはたらく力のほかに, 円の中心0から遠ざかる向き に遠心力 m がはたらいている。 半径方向の力のつり センサー 40 合いより、 物体が面に接しているとき, 垂直抗力N20 N+mg cosé-m =0 (量的関係は上と同じ) 補非等速円運動では, 円の接線方向にも加速度があり,物 体から見た場合, 接線方向での力のつり合いを考えるため には,接線方向にはたらく慣性力を考える必要がある。 (2) (1)より, 0<0ハx[rad]では, 0が小さくなるにつれて, v, Nはともに減少していく。点Bを通過するためには, 点上 でカ>0かつN20であればよい。 ①より, @=0をvに代入 )水平面を重力による位置エ ネルギーの基準面とする。 して、 リ=\-4gr よって, ぴ-4gr>0 ゆえに, >2gr mv また, 2より, 0=0をNに代入して, N= 5mg Y mvs よって, ゆえに, 2/5gr , ①を比較すると。 20(面から離れない条件)が の条件を決める -5mg20 3, ④がともに成り立つためには, ひこ/5gr

(１)は力の図示をして図のように書いたのですが他に力はありますか？ また、⑵から分からないので解き方のヒントなど教えて欲しいです よろしくお願いいたしますm(_ _)m

1 図のように、水の中での浮きの運動を考える。 浮きは高さ L[m], 底面積積 S[m']の円柱状の物 体で、 浮きは傾くことなく鉛直方向にのみ運動し, 水および空気による抵抗は無視できるものと する。また、 水の密度および水面の位置は一定とする。. 水の密度をp[kg/m'], 重力加速度の大 きさをg[m/s']として, 次の問(1)~(4)に答えよ。 浮きを静かに浮かべたところ, 浮きは図1のように底面が水面から-LIm] だけ沈んで静止 した。 (1) 浮きの質量を求めよ。 次に、図2のように浮きの上面が水面からの深さH[m]に達するまで, 浮きを指で沈めて静止 させた。 (2) このとき,指が浮きから受ける力を求めよ。 指を静かに放したところ, 浮きはまっすぐ上昇した。 (3) 浮きの上面が水面に達したときの, 浮きの速さを求めよ。 再び浮きを図1の状態に戻して静止させたあと, 図3のように浮きの上面が水面と同じ高さに なるまで指で沈めて静かに放したところ, 浮きは上下に単振動した。 (4) 浮きが図1と同じ位置になったときの, 浮きの速さを求めよ。

(3)が分からないので教えて欲しいです！ よろしくお願いいたしますm(_ _)m

を用いて表せ。 次の文章を読み,以下の問い(1)~(5)に答えよ。 2 図2のように, 3つの容器がコック A, Bのつい 容器1 容器2 容器3 た細い管で連結されている。はじめ, コック A, Bは 閉じられており, 容器1, 2, 3の体積はそれぞれ Vi [m), Va (m°], 1V3 [m°] である。 容器1には, 圧 カか(Pa], 温度T [K], 物質量 n, [mol) の単原子 分子理想気体が, 容器2には, 圧力 p[Pa], 温度 T. [K], 物質量 na [mol] の単原子分子理想気体が, それぞれ封入されている。 容器1と容器2に封大され ている単原子分子理想気体は同種であり, 容器3は真空である。気体と容器, 細い管, コックとの熱のやり 取りはなく,細い管の体積は無視できるものとする。ただし, 気体定数をR(J/(mol·K)] とする。 (1) 図2の状態において, 容器1に封入されている気体の内部エネルギーをUS[J], 容器2に封入されてい る気体の内部エェネルギーをUs[J] とする。U、 [J), U. [J] を,それぞれ n,, n2, R, T,, T:から必要なも のを選んで表せ。 (2) コックBを閉じたまま, コックAを開き, 十分に時間をおいた後,容器1と容器2内の気体が一様な状 態となった。このとき, 容器1と容器2を占める気体の温度,圧力は, それぞれ T. [K], pa[Pa] を示し た。Ta (K) を nu, n2, Ti, T:を用いて, また, pa [Pa] を p, pa, Vi, Vaを用いて表せ。 (3) 次に,コックAを閉じてからコックBを開き,十分に時間をおいた後, 容器2と容器3内の気体が一様 な状態となった。このとき, 容器2と容器3を占める気体の温度, 物質量は, それぞれ Te [K), na (mo!] を示した。Ts [K] をni, na, Ti, Taを用いて, また, ns[mol) を n., n2, V., V½を用いて表せ。 (4) (3)で容器2と容器3を占める気体の圧力 pa [Pa] を p, Pa, Vi, V2, Vsを用いて表せ。 (5) 次の文中の■7 コックA コックB V D. T, n V. P. Ta # 図2 (に適切な語旬を入れよ。

合っているか確かめて欲しいです！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

60分 【備考)「発展的な学習内容」 から出題しない。 次の文章中の空欄①~③を数式で埋めなさい。 図1のように, 水平方向右向きに工軸, 鉛直方向上向きにy軸をとる。 なめらかな曲面と水平面を持つ 台は,水平でなめらかな床面に固定されて動かないものとして, 曲面から小球を滑らせる。 重力の作用する 方向はッ方向下向きで, 重力加速度の大きさをg, 小球と床面との間の反発係数をeとする。 床面 (y%3D0) を 重力による位置エネルギーの基準として, 小球の大きさおよび経路上の摩擦や空気抵抗は無視できるものと する。 H- 固定された台 なめらかな床面 L なめらかな床面 o Le Le 図1 図2 i) エ=0, y=H。の点から, 質量 m の小球を静かに滑らせた。小球が y=DH、の水平面に到達したとき、 小球の運動エネルギー U,は, m, g, Hi, Haを用いて, Ui=( ① ) となり, このときの小球の速度び のェ成分 vizは, Uェ=( ② ) と表される。 i) エ=L、で, 小球は台から水平に投射され, エ=La で図2のように床面と衝突した。このとき, Laは、 g. H, L. ひょを用いて La=( ③ ) となる。床面に衝突する直前の小球の速度2のy成分 102y および運 動エネルギー Uzは, m, g, H,, H., vzから必要なものを用いて ひzy=( ④ ), U:=( ⑤ ) と表される。 ) 床面に衝突した直後の小球の速度が2の工成分が2z およびり成分が2y は, Vhz, Uzv, e から必要なものを 用いて, が'aェ=( ⑥ ), d'zッ=( ① ) となる。このときの小球の運動エネルギー Usは、 m, g, H、, Ha, eを用いて, Us=( ③ ) と表される。 次の文意中の空欄1はア~(T)か 15

自信が無いので合っているか確かめて欲しいです！間違っていた場合教えてくれると嬉しいです！！また問5の⑵が分からないので教えてくれると嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

円乳道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。 ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, グ, m, @, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように, なめらかに動くビストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 単原子分子からなる理想気体が閉じ込められている。シリンダーとピストンには断熱材が用いられてお り,これらを通した熱の出入りはないものとする。また. シリンダー内側には気体を均一に加熱および冷却 可能な温度制御装置が設置されている。これらの装置は圧力かの大気中に置かれており, 気体の体積は Va 温度は Tである (状態A)。 状態Aの気体に温度制御装置を使って熱を与え, 図2のようにピストンが右方向にゆっくりと移動したと ころで加熱を停止したところ, 気体の体積は Vs. 温度は Ta となった (状態B)。 重力加速度の大きさをg, ピストンの質量を M, 断面積をSとして, 以下の問いに答えなさVい。 問1 温度 TAを, po, Va, VB, Tpのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 |問2 状態Aから状態Bへの変化にともなう内部エネルギーの変化を, po, Va, Va, Taのうち, 必要なもの を用いて表しなさい。 問3 状態Aから状態Bへの変化にともなって温度制御装置が気体に与えた熱量を, o, Va, Va, Ta のうも 必要なものを用いて表しなさい。 問4 状態Bから, 温度制御装置を停止させたまま, ビストンがシリンダーの下側になるようにゆっくりる シリンダーを90° 回転させた。 すると, 図3のように, ビストンは状態Bでの位置よりも下方に移動し 旺文社 2022 全国大学入試問題正解

合っているか確かめて欲しいです！また間違っていたら解説もしてくれると大変嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

目然の長さがで重さが無視できるほど軽いばねの一端を天井に固定し、もう一端に質量mの小塚を 取り付けた。手をはなしてばねを静止させたところ、ばわの長さは自然の長さから 10%伸びていた。 その後,図1のように, ばねが鉛直線と6の角度をなす円すい振り子となるように小球を水平面内で等逃門 運動させたところ, 小球の角速度はのでばねの自然の長さからの伸びはaであった。このとき以下の同に 谷えなさい。ただし、 重力加速度の大きさをgとし、 小球の大きさ,空気抵抗は無視できるものとする。 横からみた 様子 7t0 上からみた 様子 円軌道の 中心 切断 F 切断 A 床 レ 図1 図2 問1 小球とともに回転する観測者の立場で小球にはたらく力を考える。ばねのばね定数が1, m, gを用い て表されることをふまえた上で, 水平方向および鉛画方向の力のつり合いの式を, 1, m, θ, o, a, gのう ち,必要なものを用いて表しなさい。 問2 ばねの伸びaは静止時の伸びの何倍になるか答えなさい。ただし, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを 用いて表しなさい。 問3 角速度のを, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問4 等速円運動していた小球とばねの連結部が切断され, 図2のように水平な床からhの高さにあった小 球はばねからはなれて運動をはじめた。ここで, 等速円運動の円軌道の半径をrとする。 (1) 小球が水平方向および鉛直方向に行う運動を, 初速度と加速度の情報を含めて説明しなさい。ただし、 それぞれの運動を説明するために, r, m, w, gのうち, 必要なものを用いなさい。 (2) 円軌道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, r, m, w, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように,なめらかに動くピストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 当同子ムてからなる押相気休かS閉で込められている シリンダ ーとピストンには断赤せよ田 れても cetee

(さ)で「v²ーv｡²＝2ax」は使えないんですか？

States along the AT. Cimbing ded hillides s from North Carolina bengamot (Georgia to southern h into Ontario, ich blooms berries adI cohosh, oeyedaisy,black-eyedSusan New England)。 bee balm (Georgia lo New York), touch-me-not, boneset. above other undergrowth, e by tubelar fowers of the deepest, of he carlier nowers will hv I I 図2に示すように、正の荷電粒子(質量m [kg),電気量q(C), q> 0)が, x 軸上を真っすぐ正の向きに運動してきて原点0を volm/s)の速さで通過した のち,点A, B, Cを通過した。x軸上の電位の様子は図3のように示され V とす。 る。A, B. Cのょ座標を, それぞれ xA, Xル, Xc とする。また,原点0を電位 の基準とし、図3中の1VaはAからBまでの電位を示す。 し x Cm) XcーXo 大二関 A m, 4, D, エh, エル, Ic. VEのうち, 必要なものを用いて,以下の各間に答 えよ。 図2 ?ng 二 例 OA 間/AB間およびBC間の電界の大きさを求めよ。 V(V)、 ある、(コ)粒子が OA 間で受けるカの大きさを求めよ。 離 ニ 濃 お ケ 粒子がAを通過するときの速ぎを求めよ。 AちAは Vg の JJS ケ 『個き端 H 日 粒子がAからBまで進むのに要する時間を求めよ。 (ス) 粒子がCを通過するときの速さを求めよ。 る本軍S / O 0 B C XA XB Xc 図3 T-Ed VE- Exe F. gVB eE Ma: 9.VE ズA XローXA ◇M2(750-24) mIA

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ピストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は, 断面積が S」 であり、ピストンの質量は M, であ る。右側の容器は, 断面積が S2であり,ピストンの質量は M2である。右側の 容器の底には弁が付けてあり,そこから容器内に水または気体を導入できる。左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり,2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は, すべて, 無視できる熱容量を持ち, ま た,熱を通さない。重力の加速度の大きいをg,気体定数をR, 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに,2個の容器を水で満たした。すると,図(a)に示すように, 左右のピ ストンは,それぞれ底から高さ h」およびh,の位置で静止して, h」<haとなっ た。このとき, 左側のピストンが水から受ける圧力は ア である。そし て、M」とM:の間には, イという関係がある。 次に,水を容器内から排出して, 右側のピストンの上に質量Mのおもりを 乗せ,容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした (図 b))。すると,2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M = エ である。ここで,ヒーターに電流を流して,気体をゆっくりと tn執1た その結里 気休の担確け 1Tだ1+レがれ のHの ラ