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Physics Senior High

黄色いマーカーの所の式変形を教えて頂きたいです🙇‍♀️

224 (225 また、電気量保存の法則より、K,と K,の電気量の和は⑤の に等しい。よって、 q=CVより, 並列接続なのでqはC に比例する。 9:9=2C:2C (2)(コンデンサーの静電 エネルギーの増加分) = (外 力がした仕事) C'=- d 2CV」 -= (2C + 2C)V。 3 V ゆえに、V= そネルギーと仕事の関係より,4U=W 電池を切り離したので,電気量は qa[C)で不変である。 6 2C 9=2C+ 2C92 に帯電した電荷の影響によ り、導体板は吸い込まれる 向きに電気力を受けるので,28 外力の向きは図の右向きと なり、外力のする仕事は負 になる。 (3) Ar は3Lに比べて 微小として、分母の Ar を 無視する。 CV 求める電気量をqa とすると、qa=2CV»= 3 1 592 (1)と U=より、 (4) 図のように正負の電荷が蓄えられ、K,の電圧が V。 K.の 電圧がなになったとすると,q=CVより,Ki, K,の電気 量はそれぞれCV. 2CV& となる。 破線部分の電気量保存の法則より. -CVe+ 2CV<= - CV, +2CV。 これに、2, 8. 9を代入して計算すると, 28 より求めてもよい。 (4) センサーA dxq8 W=4U =2×3soL 2×2€L d×q8 da? 12sL 3d 直列接続のように見えても。 電気量が等しくないときは 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。そのときは、 電気量保存と電圧の式をた てる。 2) 2の値がx=Lからx=L+4x になったときのコンデン サーの静電エネルギーの増加分を 4U' I)とすると,(2)と 2V」 3+2C× 同様にして、エ=L+4x だから 9 AW=AU' =- - CV。+2CV。=-C×- V_ ……10 9id 2C(2C EL(3L+ 4r) 3el 2eLV Ax 2 破線部分の電気量の和が0にならないので, K,と K。の電 気量は等しくならない。よって, 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。 電圧の式より、Vie+Vs=1V ……D (01 D 2cL'V Ar 3d(3L+ Az) 2eL'V Ax 3d ×3L +CV。-CV。 9d 外力を右向きとすると,外力の大きさをF(N)として、外力 がした仕事は一 FAx(J]となる。よって、-FAr=4wより。 +2CV。 |+2CV。 Vキ 7V 0. Dより、Ve=- -2CV。 -2CV。 2cLVAr 9d 9 -FAx キ - る3( SAte 437 2e.LV ELV 3d ゆえに,F= 9d (3) AW: 2eLVAx 0. 外力の大きさ: 2eLV。 438 センサーA, B 9d (N) 指針)導体板が入っている部分と入っていない部分の2つのコンデン (1) 60μF: 2.4×10-C. 40 μF:5.6×10'C. 20 μF:3.2×10-'C (2) -4.0V 438 P6 40 uF 20 uF サーの並列接続と考える。 指針電圧の式2個と電気量保存の式を立てる。 (1) 各コンデンサーの極板間の電圧を,右図のようにそれぞれ V(V), V(V), 1V(V)とし、蓄えられる電荷の符号が右図の ようになっていると仮定する。破線で囲まれた部分の電気量 保存の法則より. q=CVを用いて, + 40×10-V%-60×10-V-20×10*V%=0 ゆえに,3%-2V:+1½=0 …O また、閉じた回路についての電圧の関係式をたてると、 V+ V= 18 ……② 0~3より、V=4.0[V). G=14(V). %=16(V) 以上より、 60 μF:g=60×10-*×4.0=2.4×10~(C) 40 uF:92= 40×10-*×14=5.6×10~[C) 20 uF:9= 20×10-*×16=3.2×10~[C) =4.0[V)より,点Nの電位を基準とすると、点Mの電 位は、-4.0V (1) 最初,導体板を挿入しなかったときの電気容量を C.[F]. V) 解説 437(1) センサーB, G 解説 電気量を qo(C) とすると, C=e e- q=CV より, P V(VF 60 uF のセンサーH C=S×2L×L_ 2c.L?, d 金属板や誘電体板を入 d 12V れた場合 18V 2eL'V。 →いくつかのコンデン サーの並列,または直 列接続と考える。 0~3より、 37-2(18-7) d コンデンサーの, 導体板が入っていない部分の電気容量を G[F), 導体板が入っている部分の電気容量を C.[F]とする と,C=e-より, C は面積がL(2L-x) [m°'], 極板間隔が -V+%=12 …3 +(12+ V) = 0 ゆえに、V=4.0[V) のより、 =18-V=14(V) のより、 V=12+K=16(V) 2個のコンデンサーの並列 接続と考える。 d Cm]だから。 - J, (2L-x)(F) C= d C」 導体板内には電界ができないので, C:は極板問隔は残りの 部分の(m)になる。面積が Lr[m']だから。 |2eLI (F) d 21 _ EalI - CG=S d 2 d あるから 出 GとCは電圧が同じなので, 並列接続の合成容量の式が成 り立つ。よって, 求める全体の電気容量C[F]は, EaL(2L -ェ),2ela _ eL (2L+x)_rp) 中 C=C+C= d d d 65 イ

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緑の付箋が貼っているところ教えてください🙇‍♀️ 全部じゃなくて、1問でもいいのでお願いします┏〇゛

28.運動量と力積● ビッチャー ールをバッターがセンター方向(正面)へ打ちかえした。 この とき,30m/s の速さで水平に飛んできたボールを仰角 60°の方 向に30m/s の速さで打ちかえしたものとする。 (1) バットがボールに加えた力積Iの大きさはいくらか。 なるロケットが速度が[m/s] で進んでいるとき, 尾部Bを頭部Aに対する相対的な速さ 量が60kg, 台車Bと荷物の合計質量が10kgであるとき,台車Aと人が一体となって台 (2) ボールとバットの接触時間が1.0×10-2秒であったとすると, ボールが受けた平均の 30m/s 607 33.重心の運 が1の一様な って静止して 床直にx輪を (1)人が板上も カFの大きさは何Nか。 (2)人がA端 (3人がB端 天井に糸の一端を固定し, 他端に 29.運動量の保存(合体) 質量Mの木片をつるす。 水平方向から質量mの弾丸が速さかで 木片の中心に命中し, 弾丸は木片の中に止まり, 両者一体となっ て運動を始めた。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 一体となった直後の速さVを求めよ。 (2) 木片はどれだけの高さまで上がるか。 最下点からの高さんを 板とから (4)X, Xを 34. 平面上 な水平面上を m M 進んできて、 した。衝突機 るとき、衝多 さ(m/s」 求めよ。 例題8,40 30. 動く板の上での物体の運動 ように,質量mの小物体が質量Mの大きな板の 上にのっている。小物体と板との間の動摩擦係 Vo 右の図の 小物体 m 板 M 35.床との て床に落と 達した。重 (1)反発係数 (2) 手をはな での時間 床 数をμとし,板と床との間の摩擦を無視する。時刻 t=0 において, 小物体に右向きの 初速度 oを与えると, 板も同時に動き始めた。 右向きを正の向きとし, 重力加速度の大 きさをgとする。 (1)小物体が板に対して静止したときの板の速さVを求めよ。 (小物体に初速度を与えてから, 小物体が板に対して静止するまでの時間tを求めよ。 (3) 2回目に 36. 反発備 31.運動量の保存(分裂) している台車Aに乗った人が, 荷物をのせて静止している 台車Bを水平方向に押し出したところ, 台車Bと荷物は一 体となって1.5m/sの速さで進んだ。 台車Aと人の合計質 なめらかな水平面上に静止 1.5ms msで進む A B 14m/sで選 m/sで右向 (1) 質点Qの (2)買点Pと 車Bと反対向きに動く速さ »[m/s] を求めよ。 >例題 37.衝突徳 している質 させる。小 A1)国の右声 (2) 衝突後、 u[m/s] で一瞬のうちに分離した。 (1)分離後の頭部Aの速度を ひA[m/s], 尾部Bの速度を 分離則 Us [m/s) として, VA, VB, 1Uの関係を示せ。 (2) 頭部Aの速度ひA [m/s] を求めよ。 B |A B 分離後 例題8

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高1物理基礎の問題です、投げあげとゴンドラの問題が答えを読んだのですがよく分からないので分かりやすく解説してくださると嬉しいです🙇‍♀️

物理基礎添削N..1-15 (解答は裏面) HRNO : 列 氏名 合格 再 (解説 1.Eン(1) 人も 「物体」 と考えて, 力の図をかき, 各物体における力のつりあいを考える。 (3) 体重計は「相手の重力」 をはかっているのではなく, 「相手が押す力 (3「相手に及ぼす垂直抗力」)をはかっている。 (1) 考えやすくするため, 人を1つの物体とみなし, 綱がゴンドラの床面に つながれているとして, 各物体にはたらく力をかくと, 図aのようになる。 体重計の質量が無視できるので, 体重計にはたらく2つの力の大きさはN で等しい。 人にはたらく力のつりあいの式は T+N=mg _N T- mg-N g +N また,ゴンドラにはたらく力のつりあいの式は 人(質量 m) N N 体重計 N]ゴンドラ (質量 M) |NATM9| T=N+Mg (2)(1)の2式より, 張力の大きさは N*rg+N=g M+m g 2 T= Mg (3) 体重計は相手に及ぼす垂直抗力の大きさをもとに, 指示値を表している。 図a (1)の2式より,垂直抗力の大きさは 体重計の質量が無視できるの m-M ※A- N= |2 で,体重計にはたらく2つの○ 力の大きさはN で等しい。 体重計の指示値の単位は, 一般に [N]ではなく, [kg] である。 ここでは,重力加速度の大きさg でわったものが「読み」 となる。 m- M よって 2 一※A ゴンドラが空中で静止するためには, 人の質量の方が, ゴンドラの質量よりも大きい必要があるとわかる。

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至急お願いします!🙏💦 解説で分からないところがあるのですが、、、 ⚪欄外の1️⃣参考 の意味が分かりません ⚪(3)の冒頭部分(緑ラインのとこ)がどうしてか分かりません 教えてください!お願いします(..)💦 ちなみに三角関数は習ってないです。

(2)小球を投げた位置から着水点までの水平距離しを求めよ。 (3) 着水する瞬間の小球の速さ ひを求めよ。 36,37,38,39 水面 *43.自由落下と斜方投射● から×軸方向にしだけ離れた点Bの真上で,高さん の点をAとする。時刻 t=0 に点Aから小さな物体 を自由落下させると同時に,点Oから初速ひで弾丸 を水平と角0をなす方向に発射した。重力加速度の 大きさをgとして, 以下の問いに答えよ。 (1)点0から初速v,水平と角0をなす方向に発射 された弾丸が x=l に到達したときのy座標 ypを求めよ。 (2) 弾丸が物体に必ず命中するためには,0, 1, hの間にどんな関係があればよいか。 (3) 弾丸が物体に命中するまでの時間 toを, v, 1, hを用いて表せ。 (4) OB が地面の場合, 物体が点Bに落下するまでに弾丸が必ず命中するためには, ひは どのような条件を満たさなければならないか。h, 1, gを用いて表せ。 図のように,原点0 V、 0。 JB x *44.斜方投射● 図のような水平面とのなす角が30° の Vo

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問題の(3)(4)が分かりません。先生に質問したのですが、(3)の①②までは理解できるのですが、③がどうしてこうなって、物体が静止するのかが分かりません。 (4)は運動方程式の立て方が分からないです。 誰かわかる方お願いします!

ヒント(3) 動摩擦力の大きさを求めるには, 運動方程式を利用する。 例題13 99)滑車でつながれた2物体の運動● 図のように, 水平とのなす角が30° の斜面上に, 質量 8.0kg の物 体Aを置き,軽いひもをつけて滑車にかけ, 質量 6.0kgの物体Bをつるして静かにはなした。次の各 問に答えよ。ただし, 重力加速度の大きさを 9.8 m/s°とする。 (1) 斜面がなめらかな場合,物体Bは上昇するか, 下降するかを答えよ。 (2)(1)の場合で, A, Bの加速度の大きさと, ひもの張力の大きさを求めよ。 次に,斜面に摩擦があり,Aとの間の静止摩擦係数を 0.50, 動摩擦係数を0.40 とする。 (3) Bを静かにはなしたとき, A, Bは動き出すか, 静止したままかを答えよ。 (4) ひもがたるまないようにBに下向きの初速度を与え,Aを斜面に沿って上向きに すべらせた。すべっている間のA, Bの加速度の大きさと,ひもの張力の大きさを求 A B 8.0kg 30° |6.0kg げ出され めよ。 ヒント(2)(1)で求めたAの重力の斜面に平行な成分を利用し, 物体が動き出す向きを正として運動方程 例題11·13· 14 式を立てる。(4) Aは動摩擦力を受けている。 中空 THI 00.連結された2物体の運動 図のように, 質量 M B

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至急お願いします!🙏💦 解説でよく分からない部分があるのですが、 (3)斜面を表す式はどうしてこうなるのですか? (4)右に書いてあることの意味が分かりません 図用いたり、さらに詳しくしたりして教えてほしいです🙏

6:32 l 80% VOLTE 第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は、 水平方向には等速直線運動,鉛直方向には自由落下をする 小球の軌道の式は時刻 /のx座標とy座標を表す2式から時刻/ を消去して求める。 斜面の傾斜角が45°なので、 落下地点のx, y座標x, yの間に =-x」の関係がある。 (1) 原点0から飛び出した後、小球は水平方向に等連直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」より時刻([s] における小球のx座標は x=bt (m) (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから、時刻1[s] における小球の y 軸方向の速度yは自由落下の式 「か=gt」 より, 向きに注意して“ =-gt (m s) D y軸が鉛直上向きなの っく0, y<0 であることに 意すること。 (3) 時刻[s) における小球のy座標は自由落下の式「y=ol」より - im" y= 小球の軌道の式は、①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より t=エ Do これを②式に代入して y=-- よって、軌道の式は y=- 20 (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x, yとすると カ=ー- 2, 2 斜面を表す直線の式は yニーxである。 また,斜面の傾斜角が45° なので、y=-x」の関係がある よって ーズ=ーx 20 20。 したがって X=" g Zここがポイント 投げた位置を原点として, 水平方向にx軸を, 鉛直方向下向きにy軸をとる。 小球の運動は、 水平方 向には,初速度の水平成分 Do COs 30° の等速直線運動,鉛直方向には, 初速度の鉛直成分 osin30° の針 直投げ下ろし運動となる。 各方向ごとに速度の式, 変位の式を立ててみる。 初速度のx,y成分は 0 30° tox= UCOS 30°= Puy 30° Poy 1.0 Doy= Dosin 30°=ー (1) y軸方向には初速度 toy の鉛直 投げ下ろし運動をする。 sin 30°= 水面 /3 COs 30°=- 「y= ut+-g」より 『y 回 別解,3と方程式の カーud+ ほとんどの受験生が の公式閉じる II く - 18

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至急お願いします! 解説でよく分からない部分があるのですが、 (3)斜面を表す式はどうしてこうなるのですか? (4)右に書いてあることの意味が分かりません 図用いたり、さらに詳しくしたりして教えてほしいです🙏

第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は, 水平方向には等速直線運動, 鉛直方向には自由落下をする。 小球の軌道の式は時刻 のx座標とy座標を表す2式から時刻を消去して求める。 斜面の傾斜角が45° なので, 落下地点のx, y座標 x1, yの間に ハ=ーx の関係がある。 (1) 原点0から飛び出した後,小球は水平方向に等連直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」 より時刻 [s] における小球のx座標は x= Uot [m) (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから, 時刻t [s] における小球のy 軸方向の速度yは自由落下の式 「か=gt」 より, 向きに注意して" =-gt [m/s)] 1 y軸が鉛直上向きなの Uッく0, y<0 であることに 意すること。 (3) 時刻+[s) における小球のy座標は自由落下の式「y=→gl"」より yーーor (m" =- 小球の軌道の式は, ①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より x t= Do これを②式に代入して y=- g 2v0° よって,軌道の式は y=ーx 2v? (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x, yn とすると リ=ーx g 20 2 斜面を表す直線の式は ソミーx である。 また,斜面の傾斜角が45°なので, yハ=ーx」 の関係がある。よって g ーズ=ー 20。 2v。 したがって x」=" g のここがポイント 投げた位置を原点として, 水平方向にx軸を, 鉛直方向下向きにy軸をとる。 小球の運動は、 水平方 向には,初速度の水平成分 Do COs 30°の等速直線運動, 鉛直方向には, 初速度の鉛直成分 vo sin30° の針 直投げ下ろし運動となる。 各方向ごとに速度の式, 変位の式を立ててみる。 初速度のx, y成分は 0 Vox '30° ¥3 Dox= U0COS 30°= 3 2 Doy Do Dox 30° Uoy 1 1 Voy= VoSin 30°3D 2 2 Uo (1) y軸方向には初速度 toy の鉛直 投げ下ろし運動をする。 sin30°=- 水面 h V3 cOs 30°= 2 「y=unt+5gr」より カー 2 別解 2次方程式F の公式より h=

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至急お願いします! (3)の水平到達距離を求める問題で、この式だとどうして答えがこんなにも違ってくるのですか?

(3切体が地上日の高さから自由詩 地表面からの物体の高さhを縦 (4) 物体の落下距離yを横軸に、 そ 36,37,38,39 基本例題9 斜方投射 地上から水平より 30° 上向きに, 初速度 20m/s で小球を投げ上げた。重力加速 度の大きさを9.8m/s° とする。 (1)最高点に達するまでの時間 [s] を求めよ。 (2) 最高点の高さん [m] と, 投げた点から最高点までの水平距離 x,[m] を求めよ。 (3) 再び地上にもどるまでの時間な[s] と,水平到達距離 x2 [m] を求めよ。 0 指針 投げた点から水平(x) 方向に等速直線運動,鉛直上(y)向きに加速度 -g の等加速度運新 をする。最高点(v,=0 の点)を境に上りと下りが対称になることに注目する。 (1)「ひ=o-gt」 をy成分について立 てると,最高点では ひy=0 より 0=20sin30°ー9.8×カ 右=1.02…=1.0s (2)「ーぴ=ー2gy」 より 02-(20sin30°)?=-2×9.8×h 26.鉛直投げ下ろし●高さ 下向きに投げ下ろした。 小球が 速さを求めよ。重力加速度の大 最高点 (Dッ=0) 20m/s 20sin 30% 「30° 27.鉛直投げ下ろし● 5.0 る気球から、静かに小球を落 が地面に衝突する速さ»(m/s よ。重力加速度の大きさを9 0 20cos 30° X1 100 X2 h= 2×9.8 =5.1m X」=20cos 30°× t」 =10×1.73×1.02=17.6…=18m (3) 対称性よりtz=2t=2.0s X2=2x=2×17.6=35m x方向には等速直線運動をするから 「x=ut」より 28.鉛直投げ上げ● 時 投げ上げられた小球が最高 る時刻な,そのときの速度 きさをgとして求めよ。 POINT 水平投射- → 水平方向:等速直線運動 + 鉛直方向:自由落下 ナ 斜方投射 水平方向:等速直線運動 + 鉛直方向:鉛直投射

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