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Physics Senior High

下の問題についてです。 (2)の問題に、再び通過する時刻を求めよ と書いてありますが、1度正の方向へ進んだ小球が戻ってくることなどあるのですか?

例題 ③ 等加速度直線運動 x軸上の原点Oから, 時刻 t=0s に x軸の正の向きに初速度の大きさ 0.60m/sで小球を打ち出したところ, 時刻 t=2.0s に x=0.80mの位置を x軸の正の向きに通過した。 小球は等加速度直線運動をするものとして 次の 問いに答えよ。 (1) この小球の加速度を求めよ。 (2) 小球が再び x = 0.80mの位置を通過する時刻と,そのときの速度を求めよ。 指針 まず、問題文に示された状況を,小球の速度の向きに注意して,x軸も 含めて図に描く。 等加速度直線運動の位置を表す式を正しく用いる。 t=0s 0.60m/s 解 (1) [x=vot+1/12/at」で p.33 式 (9) x=0.80m,v=0.60m/s, t=2.0s とおいて, 1 0.80m=0.60m/s×2.0s+ - Xax (2.0 s)² よって, 加速度 α=-0.20m/s2 (2) [m=vot+1/12/a²2」でx=0.80m, t=0s p.33 式 (9) v = 0.60m/sa=-0.20m/s2 とおいて, O 0.60m/s t=2.0s 0.80m v0.80m X 小球の運動は,速度の向きが変わる時刻 (t=3.0s) において対称となっている。 IC 0.80m=0.60m/sxt+ +1/12×(-0.20m/s²×t2 これから, (t-2.0s) (t-4.0s) = 0 よって, t=2.0s, 4.0s t=2.0s は初めに通過したときなので,再び x=0.80m の位置を通過する時刻 t は,t=4.0s このとき、小球の速度は、 v=vtat」 で vo=0.60m/s,a=-0.20m/s2, p.32 it(8) t=4.0s とおいて, v=0.60m/s+(-0.20m/s2) ×4.0s=-0.20m/s

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Physics Senior High

【基本例題74】(ウ)です どうして(2/d-x)となるのでしょうか??

+371,373,374 基本例題 74 金属板を挿入したコンデンサー 極板間の距離d [m], 電気容量C [F] の平行板コンデンサーを起電力 V〔V〕 の電 池につないだ。このとき,極板間の電場の強さはア 〔V/m〕 である。次に,極 板と同じ面積で厚さ14/〔m〕の金属板を両極板間に平行に入れる。この場合,金属 板内の電場の強さはイ [V/m〕 極板と金属板間の電場の強さはウ となり, コンデンサーの電気容量はエ〔F〕 となる。 指針 図2のように, 金属板と上の極板との距離をxと S すると,Ci=2,C2=E7 となる。 x 金属板を入れたときの電気容量 C' は, C と C2 とを直列に接続したときの合成容量と同じになる。 [注] 極板間に金属板を入れる場合, 金属板を一方の極 板に接するように入れ, 極板間隔がd/2 に狭めら れたコンデンサーと考えることもできる。 解 V (7) E=1/2 [V/m)] d S (d/2)-x (イ) 金属板 (導体) 内の電場の強さは 0 求める電場の強さをE'〔V/m〕 とする。 X** d V=E'x+E' E (1/2-x) E' = 2/17(V/m)] X [V/m〕 d 図 1 V 図2 + E'- C' E'- +Q + CE JIQ +Q' + + + + +++ x d 2 Cil C 2 S よってC'=2×2=2C[F] d -x 古古 +Q' +Q' - l' (2) / 2 = 1/² + 1² = 2 + (1/2) = * = (土) (d/2)-x_ d C' C1 C2 ES ES 2&S

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Physics Senior High

写真の下線部について、なぜg=-9.8ではなくg=9.8になるのですか?

例題④ 鉛直投げ上げ 時刻 t=0sに高さ14.7mのビルの屋上から, 鉛 直上向きに 9.8m/sの速さで物体を投げ上げた。 重 力加速度の大きさを9.8m/s²として,次の問いに答 えよ。 ひ=0 (1) 物体が最高点に達するのはいつか。 また, その L 「v-vo²-2gy」より, @sti 14.7m ときの投げ上げた点からの高さを求めよ。 (2) 地面に落下するのはいつか。 また, そのときの速度を求めよ。 指針 (1) 物体を投げ上げた点 (ビルの屋上) を原点として, 鉛直上向きに軸を とってとyを式で表す。 物体が最高点に達したとき, 物体の速度は0である。 (2) 物体が地面に落下したとき, 物体の位置は原点よりも下にあり, y=-14.7m であることに注意する。 14.7m=9.8m/sxt-123×9.8m/s2x12 これから.t=3.0s, -1.0s t>0s より t=3.0s 「v=v-gt」 より 答 9.8m/s (1) 「v=v-gt」 で, v=0m/s,v=9.8m/sg=9.8m/s2 とおいて, ⒸU 0m/s=9.8m/s-9.8m/s²×t よって, t=1.0s 100006 (0m/s) (9.8m/s)²=-2×9.8m/s²xy よって,y=4.9m (2) 物体が地面に達するとき, 物体の位置yは, y=-14.7m であるから, 「y=vot-1/2gt」 で, y=-14.7m,v=9.8m/s,g=9.8m/s²とおいて, v=9.8m/s-9.8m/s2x3.0s=-19.6m/s ≒-20m/s (1) 1.0s, 4.9m (2) 3.0s, 鉛直下向きに20m/s 物体を投げ 上げた後に地面 に落下するので t=-1.0s は 適さない。

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