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Physics Senior High

コンデンサー 電位 (5)です 解説にある、 「S1,S2を開閉しても変化しない」 ということの意味が分かりません 教えて欲しいです🙏🙏

必修 基礎問 72 コンデンサーのつなぎかえ 図のように, 3個のコンデンサー C1, C2, C3, 2個の電池 E1, E2, 2個のスイッチ S1, S2からなる回路がある。 3個のコンデン サーの容量はすべてCであり, 2個の電 池の起電力はともにVであるとする。 は 162 HH ●電荷保存の法則 孤立部分の極板電 荷の和は保存される。 式の立て方の手 順は, ① 孤立部分を見つけ, 変化前の電荷 を確認する。 E₁ じめの状態では,各スイッチは開いており、各コンデンサーに蓄えられた電 荷は0 とする。 また,点Gを電位の基準 (電位0) とする。 1. スイッチ S1 を閉じた。 点Xの電位は(1) れた電荷は (2) である。 2.次に, スイッチ S」 を開き, スイッチ S2を閉じた。 点Xの電位は(3) (V) C2= Point 43 着目する極板の電荷: Q着目= C(V 着目V 相手) (0) である。 3. さらに,スイッチ S2 を開いて, スイッチ S, を閉じた。 点Xの電位は 電池 V (4) である。 4. このようなスイッチ操作を繰り返したとき, 点Xの電位は (5) に近づ く。 (上智大) 精講 ●極板電荷 コンデンサーの極板 A, B の電位をそれぞれ VA, VB, コンデンサーの電気容量をCとすると, それぞれ の極板の電荷QA,QB は右図のようになる。 すな わち,着目する一方の極板の電位を V 日, 向かいあう他方の極板の電位をV相手 QA=C(VA-VB) とすると, G コンデンサー C2 に蓄えら S2 (VA) E2- AB 接地点 ( 電位0) (V: 仮定) (VB) -QB=C(VB-VA) 「孤立部分 ② 回路の電位を調べ, わからないところは仮定する。 孤立部分のすべての極板電荷を求め, 電荷保存の式を立てる。 3 ●回路の電位 原則 (i) 接地点を定め, 電位の基準 (電位0) とする。 (i) 一つながりの導線は同電位である。 素子の両端の電位差 (i) 電池正極側は負極側より電位がVだけ高い。 Q (Ⅱ) コンデンサー: 電荷が正の極板から負の極板の向きにだけ電位が下がる。 : () 抵抗 電流の向きに RI だけ電位が下がる (電圧降下)。 着眼点 コンデンサーにつながる抵抗 (十分に時間が経過した場合) 電流 は 0抵抗の両端は同電位 (1),(2) コンデンサー C1, C2は直列で,電 1/12cv-/12/cr 解説 気容量が等しいので,C1, C2 の電圧は 11 となる。 よって, 点Xの電位は, C2 の電圧と等し いから, 2=1/12/1 U₁² よって, 2 の電気量 Q2 Q2=(1/2)=1/2CV (3) 点Xの電位をV」 とすると, コンデンサー C2, C3のX側 の極板電荷の和が保存されることより, 11 0+12CV=C(Vi-V)+CV よって, Vi=201 (4) スイッチ S1 を閉じる前, コンデンサーCのX側の極 板電荷は12CV, C2のX側の極板電荷は 12 CV である。 よって、点Xの電位を2 とすると, 電荷保存の法則より、 -1/12CV+242CV=C(u2-V) + Cu 5 8 (5) スイッチ S1, S2 を開閉しても変化しないことから, S1, よって, u2= V S2を同時に閉じた場合と同じ状態になる。 点Xの電位を V とすると,電荷保存の法則より、 0=C(V-V) +C (V-V) + CV よって、a=2 3 (1) 2/1/201 V (2) 12/2CV (3) 2 200 31 ト ¹-CV C(V-V) -C(V-V) (V) (V.) 2CV1 T-CV₁ T-i/cr -CV 2 G (0) G (0) -C(M2-V) C(M2-V) (V) (V) 2 (5) V 3 .X (u) _Cu FCM2 DE CV- G (0) CV. G(0) (V) 19. 電場 コンデンサー 163 第4章 電気と随気

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Physics Senior High

なぜ、黒丸がついている部分はゼロになるのですか?教えて欲しいですお願いします。

5 10 m10x+m202x = m10 x'+m202x′ + m2U2y = milly' + m2v2y' mUly 例題7 平面上の運動量保存則 図のように, なめらかな水平面上を,質 量 0.20kgの小球Aが速さ2.0m/sで進 んできて,静止していた質量 0.80kgの 小球Bと衝突した。 衝突後の小球 A, B の運動の向きが図のようであるとき,衝 突後の小球Aの速さv1' 〔m/s] と小球B の速さv2'[m/s ] を求めよ。 y4 解図のようにx,y軸を定め、それぞれの 方向について運動量保存則の式を立てる。 成分について 0.20 × 2.0 + 0.80X0 成分について 運動量のx,y成分はそれぞれ保存される。 (50) (51) = 0.20 x0 +0.80 xvz′' cos 30° ...... ( より 0.20 × 0 + 0.80 × 0 = ①式より 02' = 0.20 xvi' + 0.80 × (−v2′sin 30°) 0.40 = V1 0.20 x 2.0 0.80 x cos 30° …① これを②式に代入して 0 = 0.20 × vi' 2.0 xv3 3.0 ≒ 1.2m/s 0.80 x A (0.20kg) 類題 7x軸上を速さ 2.0m/sで正の向きに進む 質量 0.20kgの小球Aと,y軸上を速さ 6.0m/sで正の向きに進む質量 0.10kgの 小球Bとが座標軸の原点で衝突し,衝 突後, 小球Aは速さ1.0m/sでy軸上を 正の向きに進んだ。 このとき, 衝突後の 小球の速さ [m/s] と, 小球Bの進 む向きがx軸の正の向きとなす角0[°] を求めよ。 √2=1.41 とする。 √√3 2 0.80 x 2.0m/s A (0.20kg) B (0.80 kg) 2.0m/s √3 3.0 √3 B (0.80 kg) 3 3.0 A (0.20 kg) 2.0m/s V₁ 1.0m/s A 01 × v2'′ sin 30° 30° 30° 2 ≒ 0.58m/s Jo V2 6.0m/s V₂ cos 30° B (0.10 kg) 102 B x

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Physics Senior High

至急です!!🚨 自動車Aと自動車Bの速度が同じ大きさだと、車間距離は変化せず保たれたままになるのはなぜですか? 回答よろしくお願いします🙇‍♀️

例題 5.19 t(s) 5,19 8.0 s] リード D 速度 (m/s) 物体B 19 等加速度直線運動のグラフ■以下の文章を読みに適当な数値を入れよ。 一直線上を物体Aと物体Bが同じ向きに運 動しており、この向きを速度や加速度の正の 向きとする。 物体Aと物体Bの速度と時刻の 関係は右図で示される。 また, 時刻 0sにお ける物体Aと物体Bの位置は同じであるもの とする。 物体Aの加速度は m/s² であ O り、物体Bの加速度は は 4 時刻 (s) m/s2 である。 時刻 2s において、物体Aと物体Bの距離 2 第1章 運動の表し方 エ S である。 また, その時刻において, 物体Bに対する物体Aの相対速度は m/sである。 [19 名城大〕 時刻 0sの後, 物体Aと物体Bの位置が再び同じになる時刻は mである。 B 13 物体 A 20 等加速度直線運動 列車が一定の加速度α [m/s'] で一 [1] 直線上を走っている。 A地点を列車の前端は速さ [m/s] で u 通過した。また, A地点を後端が通過したときの速さは [m/s]であった。 (1) この列車がA地点を通過するのに要した時間 t [s] を, a, u, v を用いて表せ。 (2) この列車の長さ 1 [m] を, a, u, vを用いて表せ。 (3) この列車の中点がA地点を通過したときの速さ [m/s] を, u, vを用いて表せ。 ➡13, 14 ヒント 19 (エ) 求める時刻を t [s] として, AとBの移動距離についての方程式を立てる。 20 列車がA地点を通過する間に, 列車はその長さだけ進んでいる。 オ 15,16,17 A 21 等加速度直線運動 直線上の高速道路を 速さ 24.0m/s で走っていた自動車Bの運転手は, 前方に低速の自動車Aを発見し, ブレーキをかけ て一定の加速度で減速し始めた。 ブレーキをかけた瞬間を時刻 t=0s とすると, Bは t=2.0s に速さ18.0m/sになった。 1501. 一方,速さ 8.0m/sの等速で進んでいたAはt=2.0s の瞬間からアクセルを踏んで 一定の加速度で加速し始めた。 その結果, t=4.0s のとき, 車間距離は最も短くなって 5.0mとなり,衝突をまぬがれた。 A,Bの進行方向を正とする。 (1) まずBの加速度 αB 〔m/S²] を,次にAの加速度 αA [m/s'] を求めよ。 (2) t = 2.0s の瞬間のAとBの車間距離 1 [m] を求めよ。 u

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