D側のq1が負、q2が正、q3が負になる意味がわからないです。 何故ですか？

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路 物理 図の回路において,Eは内部抵抗が無視できる起電力 9.0 Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ, 3.0kΩの抵抗, C1, C2, C3 はそれぞれ 1.0μF 2.0μF, 3.0μF のコンデンサーで ある。はじめ,各コンデンサーに電荷はなかったものとする。 (1) 十分に時間が経過したとき, R, を流れる電流は何mAか。 (2) 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何μC か。 指針 (1) コンデンサーが充電を完了し ており、抵抗には定常電流が流れる。 (2) 電気量保存の法則から、各コンデンサーに おけるD側の極板の電荷の和は0である。 解説 (1) R1, R2 を流れる定常電流をI とすると, I= (Iの計算では, V/kΩ=mA となる) (2) 図のように,各コンデンサーの極板の電荷 を Q1, Q2, Q3 〔UC〕 とする。 はじめ各コンデンサ の電荷は0なので、 電気量保存の法則から. -g+Q2-93=0 ...① R, の両端の電圧は, C.. C の電圧の代数和に 等しく, R2 の両端の電圧は, C3,C2 の電圧の 代数和に等しい。 したがって, 9.0 2.0+3.0 =1.8mA 2.0kΩ 1.8mA A 3.0μF +qi 1.0 μF 9₁ 2.0×1.8= 3.0×1.8= R₁ C1 +93 D 91 93 1.0 3.0 19. 電流 245 93 93 92 + 3.0 2.0 発展問題 500 C D 3.0k R2 C2 92 +q22.0μF B B 式 ②,③は, μC μF となる。 =V 式 ①,②, ③ から, α=4.8μC, g2=8.4μC, g3 = 3.6μC C: -4.8μC, C28.4μC, C-3.6μC

写真は解答解説です。 (2)②の赤で囲んだところはなんの数字ですか？

問4 円周率は (1) 地球は太陽の周りを公転しているが, その軌道半径は1.5×10 km とされている。 ① 地球が1年間に回る距離は何km か。 2πr2×3.14 x 1.5 x 10°= 9.42 × 10°= 9.4×10° ②1年間を365日として, 地球の公転の速さ [km/day] を計算せよ。 9.42 x 10° + 3652.6×106 光速はc=299792458m/s と高い精度で得られている。 3.141592653589･･･, ② 太陽の表面から発せられた光は何秒かけて地球の表面に達しているか 地球 太陽 ? 1.5×108 x 103] = (2) 太陽の半径は6.96×105km, 地球の半径は6378km, 太陽と地球の中心間の距離は1.5 x 10° kmとされている。 ① 太陽と地球の表面間の距離はいくらか。 1.5 × 10°− (6.96 × 105+ 6378) = 1.5 x 10° -0.00702378 × 10°= 1.5 × 10°km x [3.00x108] 光の速さ = 15×102 3.00 9.4×10°km = 5.0 x 102 2.6×106km/day 1.5 x 108 km 5.0 x 10² 秒

こちらの問題についてです。答えは以下の通りなのですが、線引きした部分がなぜそのようになるのかわかりません。教えてください！！

245. 消費電力の最大値 図のように、抵抗値[Ω]の 抵抗と可変抵抗を直列に接続し, E〔V〕の直流電源に接 続する。 可変抵抗における消費電力 P〔W〕 が最大となる ように, 可変抵抗の値を調節する。 このときの可変抵抗 の抵抗値R[Ω] を求めよ。 また, そのときの可変抵抗に おける消費電力を求めよ。 ( 10. 富山県立大 改 ) r(Q) ヒント 245 PはRを含む分数の式で表される。 Rが分母にだけ含まれるように変形する。 E(V) R(Q)

(4)教えてください

** SH 51. 仕事の原理 水平面と30°の角をなすなめらかな斜面にそっ て質量20kgの物体をゆっくり引き上げる。 重力加速度の大きさを容の合 20kg 9.8m/s² とする。 9.8× (−5.0)-245-2.4×100~-2.15×10 (1) 引き上げるために必要な力F [N] を求めよ。 (2) 斜面にそって10m 引き上げるのに必要な仕事 W [J] を求めよ。 闘 X 10" (3) この物体を同じ高さまで斜面を利用せず, 鉛直上方に引き上げるのに 必要な仕事 W' [J]] を求めよ。 (4) 斜面と物体との間に摩擦があり,動摩擦力が22N であった。 斜面 そって10m 引き上げるのに必要な仕事 W" [J] を求めよ。 に 新画 30° 例題22

質問失礼します。画像の問題についてなのですが、マーカーで引いた部分、なぜイコールになるのか分かりません。 至急なのでよろしくお願いします💦

基本例題28 円錐振り子 図のように,長さlの糸の一端を固定し,他端に質量m のおもりをつけて、 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0,重力加速度の大きさをgとして, 次の各問に答えよ。 (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 地上で静止した観測者には,おもり 指針 は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式 (2) では、円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。 なお, 円運動の半径はZsine である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scos0=mg mg coso 0 S 0 Scost SsinO [mg S= (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0 = mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 mrw²=Fから, D 8 円運動 基本問題 203, 204,205 100 740 m (lsind) w²=mgtand @= FRAM 1 cose g 2π (周期T は, T= = 2π₁ W 1⑥ 9 UUS l cos0 m 別解 > (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (1 sine) w²-mg tan0=0 Q Point 向心力は,重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく, 円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 m (Isin)w² S 10. Ssin0=mgtan O Img 基本問題 206

この問題の(2)の解説について質問です。 式②と③は、それぞれAとC、CとBの電位差を考えているという理解で合っていますでしょうか？ また、式③で足し算になっている理由は、写真2枚目のような理解で合っていますか？ 教えて頂けるとありがたいです🙇‍♀️

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路 物理 図の回路において, Eは内部抵抗が無視できる起電力 9.0 Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ 3.0kΩの抵抗, C, C2, C3 はそれぞれ 1.0μF 2.0μF 3.0μF のコンデンサーで ある。はじめ,各コンデンサーに電荷はなかったものとする。 (1) 十分に時間が経過したとき, R」を流れる電流は何mAか。 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何μCか。 √√(2) 指針 (1) コンデンサーが充電を完了し ており、抵抗には定常電流が流れる。 (2) 電気量保存の法則から、各コンデンサーに おけるD側の極板の電荷の和は0である。 解説 (1) R1, R2 を流れる定常電流を とすると, I= (I の計算では, V/kΩ=mA となる) (2) 図のように,各コンデンサーの極板の電荷 を Q1, Q2, 93 〔μC] とする。 はじめ各コンデンサ の電荷は0なので, 電気量保存の法則から, -Q+92-93=0 ...① R」 の両端の電圧は,C1, C3 の電圧の代数和に 等しく R2 の両端の電圧は, C3,C2 の電圧の 代数和に等しい。 したがって, 9.0 2.0+3.0 =1.8mA 20 2.0kΩ A 1.8mA 3.0 µF +91 1.0 μF 9₁ 3.0×1.8= R1 1.0 C1 +93 D 93 3.0 19. 電流 245 92 3.0 2.0 93 発展問題 500 Ja D E 2.0×1.84 ② R2 C2 3.0kΩ +42 2.0μF B B 式 ② ③ は、 μC HF となる。 =V 式 ① ② ③ から, q=4.8μC, q=8.4μC, Q3=3.6μC C₁: -4.8 μC, C₂: 8.4µC, C₂: -3.6 µC 第

（3）の「下端Bでの物体の速さを求めよ」という問題についてです。 　この問題は仕事とエネルギーの知識を使っても解けると思い挑戦してみたのですが答えが合いません。 （写真2、3枚目のようになりました。） （本来は等加速度運動の公式を使って解く問題です） この問題を、本当に仕... Read More

52斜面上の物体の運動図のように, 傾きの角が 30%のなめらかな斜面上の点Aから質量 2.0kgの物体 が静かにすべり出し, 4.9m すべって斜面の下端 B に達 した。重力加速度の大きさを9.8m/s2, √2=1.41, √3=1.73 とする｡ 12.05 LUC HOT Te (1) すべっている物体の加速度の大きさはいくらか。 84 CZECHOCK DE (2) 物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 B をすべる時間と下端B での物体の速さを求めよ 。 4.9m Aち 30 JH dAS ER ER B

公式に当てあめた後の計算で，24.5の2乗をしない方法はありますか？

(3) 投げ上げた位置から最高点までの高さをん〔m〕 とすると, 最高点で は速度が0なので, 公式 「v²-v2=-2gy」 から, 02-24.52=-2×9.8h h=30.6m 海面からの高さは, h=30.6m に, 海面から投げ上げた位置までの高 さ29.4mを加えて, 30.6+29.4=60.0m 60 m 37. 鉛直投げ上げのv-tグラフ

物理基礎、物体の運動の問題なんですけど なんの公式を使って解くのかが全く分からないので教えて欲しいです。 2枚目の写真に答えあります。

演習プリント②物体の運動 1. 以下の問いに答えよ。 但し、重力加速度の大きさg=10 [m/s'] とする。 (1)100[m] を20[s]で走る人の平均の速さ [m/s]。 (2) 25[m/s] の速さで走っている車Aと同じ向きに、車Bが 20[m/s] の速さで走っている。 車Aから見た車 Bの速度[m/s]。 (3) 車が 15[m/s] の速さで等速直線運動をしている。 20 [s] 間に進む距離[m]。 (4) 初速度が 2[m/s]、6[s]後の速度が初速度の向きに20[m/s]の物体の平均の加速度の大きさ [m/s']。 (5) 静止している物体が 2 [m/s'] の加速度で運動し始めた。 ①4[s]後の速さ [m/s] 。 ②4s 後の移動距離 [m]。 (6)塔のてっぺんから物体を自由落下させたところ3[s]後に地面に達した。①地面に達する直前の物 体の速さ [m/s] と、 ②塔の高さ [m] 。 HE (7) 塔の上から物体を20[m/s] の速さで鉛直下向きに投げおろした。 ①2[s] 後の小石の速さ [m/s] と、 ② このときの落下距離 [m]。 ただし、 物体は 2 [s]後までに地面に達していない。 (8) 物体を 15[m/s]で鉛直上方に投げ上げた。 ① 1 [s]後の速度[m/s] と、 ② そのときの高さ [m]。 (9) 水平方向に 20[m/s] の速さで物体を投げたとき、 ①1[s] 後の水平方向の移動距離 [m] と、 ② 鉛直方 向の落下距離[m] 。 (10) 一定の速度でクルマが進んでいる時、推進力 (前向きの力) と抵抗力 (後ろ向きの力)の関係を以 下の選択肢から選びなさい ①推進力>抵抗力 ②推進力=抵抗力 ③ 推進力く抵抗力

・(3)(4)でなぜsin2θ＝1のときに最小値をとるのか ・なぜH＞(5)の場合は(4)が解となり、H≦(5)の場合は小球が天井すれすれを通る時に最もＶ｡を小さくできるのか ・(6)で求めるtanθはなぜL/Hで求められるのか ・(7)においてなぜ④の式を整理するこ... Read More

別興ム(慟哭するための tan の条件を, vo を含まない式で表せ。 (北海道大改) 例題 5 Vo h 物理 やや難 53. 高さ制限のある斜方投射■重力加速度の大きさを g として,次の ( に適切な式, 数値を入れよ。 H OK L →P 高さHの天井がある部屋で, 床の点Oから小球を投 射して, 天井にあてずに距離Lはなれた点Pに落下さ せるための、初速 ひ の最小値について考える。 投射 角を0とすると, L = ( 1 ), 最高点の高さんは, h = ( 2 ) と表せる。 天井を無視 して考えると, (1) から, 0 ( 3 )のときに, vは最小値 ( 4 ) となる。このとき, 最高点の高さんは,h= ( 5 )となるので, H> (5) の場合は (4)が解となる。 H≦ (5) の場合は,小球が天井すれすれを通るときに最もを小さくできる。 h=Hとすると (1) (2) から tan0= ( 6 6 )となり,ひ の最小値は ( 7 ) となる。 を用 ヒント 51 (3) 小球が水平方向に距離αだけ進んだとき, 高さがんよりも大きければよい。 52 (2) 小球Bが、時間tの間に斜面に沿って移動した距離を求める｡ 53 (1) 2sincose=sin20 の関係を用いて, 式を整理する。 (3) (1) の式をv について整理し, v が最小になる 0 の条件を求める｡ んの式をもとに tan0の値を導き, sine の値を調べる。 解説 (1) 小球は,鉛直方向には初速度 vosine の鉛直投げ上げと同 じ運動をする。 鉛直上向きを正とし, 小球の飛行時間をt とすると, 鉛直投げ上げの公式y=uot-212912 を用いて, 0=vosin0.t- -1/20120-1(2sine-1/20t) 0=t(v. t=0 なので, t= 2v, sine g 水平方向には、速度 vo cos の等速直線運動をする。 OP間の水平距 離Lは,飛行時間tを用いて, v Coset となるので, L=vocoset=vocose・・ 2v, sine 2v,² sin cos g vosin20 g ….① g (2) 最高点の高さんは, 鉛直投げ上げの公式v=2gy を用いて, 02-(vosine)2=-2gh h= vo² sin²0 2g ...2 (3) (4) 式 ① から, gL と表される。 v は, sin20 = 1, すなわ sin 20 ち, 8=45°(20=90°) のときに最小値 √gL となる。 (5) 式 ②0=45°, vo=√gL を代入して h= (vgL)2 sin245° L 2g 4 (6) 式 ① から, L= 2v 2 sinocose g vo² sin²0 式 ② でん=Hとして, H= 2g 4H H tan 4 tan0= これら2式の辺々を割ると, L L 4H (7) (6)のL,H, 0 の関係は,図のようになり, sin0= √L²+(4H)² Vo = √2gH sin 式 ④を vについて整理して, g(L²+16H²) 8H 0 ●小球の鉛直方向の運動 をもとに飛行時間を出す 54. (水平距離) (初速度の 解 水平成分) × (飛行時間) である。 三角関数の公式 2sinocos0= sin20 を用いている。 ●最高点では,速度の鉛 直成分が0となる。 sin 20 の最大値は1で ある｡ tan を求めるため, 式①で sin 20 に変形す る前のものを用いている。 √L²+(4H)² 4H 0 L 4H 図は, tanθ= L る三角形を示す。 とな