5番なのですが、この場合の位相がπずれるとはどういうことですか？解説読んでもイマイチ理解できません。

2.4.2 問題 5 ★★★ 次の記述は,図 2.22 に示す並列共 振回路について述べたものである. こ のうち誤っているものを下の番号から 選べ ただし, 誘導リアクタンスを XL, 容量リアクタンスを Xc, 抵抗を Rとし, 回路は共振状態にあるものと する. 1 Xcの大きさは 1kΩ である. E 交流電源 io İL ic R Xc XL E=10V R=10kΩ 図 2.22 2 交流電源からみたインピーダンスの大きさは, 10kΩ である. 3 交流電源Ēから流れる電流の大きさは 1mA である. 4 XL に流れる電流の大きさは10mA である. X=1kΩ 5 Xに流れる電流 と Xc に流れる電流ic との位相差は, π/2 〔rad] である。

教えてください

問2 図の実線は を表している。この波のP点がQ点まで進む のに 0.5 秒かかった。 3.0 以下の問いに答えよ。 0 5.0 10 x (cm - 3.0 P Q (2)14cm 答 28cm/s (1) この波の振幅は何cmか。 (2) この波の波長は何cmか。 (3)この波の速さは何cm/sか。 (4) この波の周期は何秒 (s) か。 を同時に (5) この波の振動数は何ヘルツ (Hz) か。 (小数点以下第2位まで答えよ) (1) 3cm 1424 長い音を発した。 (3)式 055-28 (4)式1=0.5=1=0.5 (5) πt f = 5 = 2 答 05 答 2Hz

青い線を引いてあるところはどうやって求めればこの式ができますか？

x軸上を進む波を考える。 x=の遠方で発生してx軸負方向に進む波が、 任意の時刻t、 位置 × におけ る変位が、 y[cm] = 3[cm]xsin{(nt/0.1[s]) + (πtx/10[cm])}と表される。 この波が原点で自由端反射をして、 入射波と反射波の合成波が定在波となった。 (1)この定在波の周期は何秒か? 数字を入力せよ。 (2) この定在波の節と節の間隔は何cmか? 数字を入力せよ。 (3) この定在波の腹の振幅は何cmか? 数字を入力せよ。 入射波の式を変形すると、 y[cm] = 3[cm]xsin{(2nt/0.2[s]) + (2nx/20[cm])}。 よってこの入射波 の周期T=0.2s、 波長入 = 20cm、 振幅 A=3cmである。 (1) 入射波と反射波の合成波としての定在波の周期は、元の入射波の周期に等しいので0.2s。 (2) 定在波の節と節の間隔は入/2=10cm。 (3) 腹の振幅は2A=6cm。 注)講義動画の「定在波」 の説明で、 逆向きに進む同じ周期 波長 振幅の波との合成による定在波の 説明から上記の解説は理解できるが、きちんと反射波の式 yR[cm] = 3[cm]xsin{(2nt/0.2[s])- (2x20[cm])} を立てて、入射波との合成波の式 y+yR[cm] = 6[cm]xcos(2nt/0.2[s])xsin(2nx/20[cm]) を求めて考えても良い。

波の問題です。1〜4の問題の解き方が合っているか見てもらえませんか？あと、5の問題の解き方がわからなかったので教えて頂きたいです🙇 写真の左が問題、右が私の解答です。

問1:図のような、軸上を正方向に進む、y1 = Asin{2ヶ (-1)} の式で表される横波正弦波を考える。上 図はある時刻 t = t における任意の場所の変位 y を示す図、下図は原点 x=0cm における任意の時刻tの 変位を示す図である。 1. グラフから読み取って、 この波の振幅 A、波長入、周期 T及び速度vを求めよ。 (cm) 2.時刻 t を求めよ。 但し 0s ≤t < T とする。 3.時刻 t において、 y 正方向の変位の速度が最大となる X1[cm] 及び速度が0の位置 X2[cm] を、それぞれ任意 の整数kを用いて◯k+○の形式で答えよ。 4. 波g と進行方向が逆で且つæ=0cmでの位相が逆の 横波正弦波 y2=Asin {2T (+)-T}を発生させると、 2つの波の合成波は定常波になった。 合成波 Y = y1+y2 の式を、 4、 入、T、 t、 x を用いて表わせ。 y. (cm) 3 |t=t1 0 220 170 x(cm) no 20 120 x = 0.0 cm 10 -t(s) 10 5.0' 5.前問の定常波において節となる位置 X 節 を、任意の整 数kを用いて表せ。また、腹における振幅 4腹を求め よ。 -3

3番の問題です。 解説の右側にあるvを変えるとrの値も変化するもあるのですがなぜですか？

(3) このばねのは 156 円錐容器の内側での等速円運動 内面がなめらかで すりばち形をした器の中で, 質量mの小さい物体がすべりなが ら、水平面内の等速円運動をしている。 円錐の母線が水平面と なす角を 0, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)円運動の速さと軌道の半径の関係を求めよ。 (2) この円運動の周期Tをg, r, 0 を用いて表せ。 (3)円運動の速さを2倍にしたとき,円運動の周期は何倍にな 例題 35,169,170, 174 るか。

1番の問題です。 tanθを求めるとこまでは分かったのですがそこからどうやって速さを求めたのかが分かりません。 教えてください

ここがポイント 156 円錐容器の内部で等速円運動している物体には,面からの垂直抗力と重力の2力がはたらいている。 この2力の合力が, 向心力のはたらきをしている。 この合力は、 水平方向で円の中心を向く。 具体的に 力を求めるには、 鉛直方向と水平方向に力を分解する。 鉛直方向は力のつりあいが成りたち, 水平方向 の分力は等速円運動の向心力となる。 解答 (1) 物体にはたらく垂直抗力をNとする。 垂直抗 力の鉛直成分と重力はつりあっているので Ncos0-mg=0 1 別解 N Ncos 6/ m 向心力人 INsin O また,水平方向の分力が向心力のはたらきをし 左向き ているので mg mg v2 r よって, 上の2式より m=Nsine 物体とともに回転する立場で 考えると, 垂直抗力と重力 sin v2 tan0= = cos gr ゆえにv=gtan (2) 周期の式 「T= 2mr」より (5) T=- 2лr √grtan r == -=2π gtan0 (3) (1) の結果より r= v2 gtan 遠心力の3力がつりあい、 体は静止しているように見 力のつりあいの式は EJNcose-mg=0 Nsino-m=0 注 r 「T=2xr を2倍にしたとき、 1/2倍としてはならない これより,速さを2倍にすると軌道の半径 よって(2)の結果より, rを4倍にすると周期 は4倍になる。 は2倍になる。 を変えると の値も変 ることに注意する。

解説を読んでもよく分かりませんでした。 教えて頂きたいです🙇‍♀️

OD 54円錐振り子 自然の長さL, ばね定数kの軽いばねの 一端を天井に固定し,他端に質量mのおもりをとりつける。小 「図のように、天井からの距離がLの水平面内で, おもりを 等速円運動させた。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) ばねの長さL' を k, L, mg を用いて表せ。 回転の (2) 等速円運動の角速度と周期を, L, g を用いてそれぞ 表せ。 向き (3) 等速円運動をしているとき,図の状態でおもりがば L L' 57 000000000000000000000) m ねから外れた。 このとき, おもりは ①~③のどちら向きに飛び始めるか。 例題1 dom ヒント (1) ばねの弾性力の大きさはk(L'-L)であり,この力の鉛直成分と重力がつりあっている。 (S) 321章力学

(7)ADにはたらく力の大きさ＝BCにはたらく力の大きさではダメなのでしょうか？

124 十分に長い導線 XY と導線 MN が平行に固定さ れている。 その間に1辺の長さαの正方形のコイ ル ABCD を置く。 辺AD は XYに平行で,AD と XYの距離は6, BC と MN の距離はcであり,周 囲の透磁率をμとする。 Y N A コイル B DH C bia→ まず,導線 XY に強さの電流を XからYの向 きに流した。 辺 AD上での磁場の強さは (1) と なる。次にこの位置の磁場の強さを0とするために, 導線 MN に強さIの電流を (2) の向きに流す。 I は L の である。 また, 辺BC上での磁場の強さは (4) × となる。 M (3)倍

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

万有引力の問題です。（ 2）なぜmgで割っているんですか？教えてください😭

定数 250 万 242. 自転による遠心力 地球の自転による遠心力について,次 (知識) の各問に答えよ。 (1) 地球の自転の周期を T, 半径をR とするとき,緯度0にあ る質量mの物体が受ける遠心力の大きさを求めよ。 m 赤道 (2) 北極での重力加速度の大きさをg とする。 物体が赤道上で 受ける遠心力の大きさは, 北極で受ける重力の大きさの何倍に (S) なるか。R,T,gを用いて表せ。 自転軸