(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

まるで囲った図の重力の分解で重力とy方向に分解した力との間の角がなぜθになるかわかりません。 教えてもらえると嬉しいです。

問題 66 68 鉛直方向: Tsin60° + Tzsin30°-10=0 (2) おもりが受ける力は,図2のようになる。 力のつりあいから 水平方向: Tacos 30°Tcos60°=0 Tsin 60° TA ③ T2sin 30° ...4 T. 60° 30° 式 ③から, Ticos 60° T2cos 30° √3 2 T₂-2 T₁ =0 T=√3T2 ...⑤ 解説(1) 物体は, 重力, 垂直抗力, 弾性力を受け,それらの力はつ りあっている(図)。 弾性力をFとすると, 斜面に平行な方向での力の つりあいから, 垂直抗力 mgsin 0- F-mgsin0=0 F=mgsin0 式④から, 図2 10N √3 T₂ 2 -T₁+ 2 -10=0 mgsino x k これに式 ⑤を代入して、 √√√37₂+-10=0 T2 (2) ばねの縮みをxとする。 (1) の結果を用いて, フックの法則 「F=kx」 から, kx=mgsino 67.2物体のつりあい mg 2=5.0N 2 解答 したがって T=√3T2=1.73×5.0=8.65N 8.7N (1) mg 2 m (2) 2 (3) おもりが受ける力は, 図3のようになる。 力のつりあいから, 水平方向: T2- Tsin45°=0.⑥ T₁ Ticos 45° T₁ 鉛直方向: T, cos 45°-10=0.⑦ 式⑦から, 1-10=0 √2 T=10√2=10×1.41=14.1N 式⑥から, 45° 45°mans 484177₁sin45° T₂ 14 N T₁ T2- -= 0 T₁ 10/2 Tz= = √2 √2 -=10N 【別解】 (1) 図4のよ うに, T., T2の合力と重 力はつりあっている。 し たがって, 0-8001-21+ 指針 台車が受ける力を図示し, それらを斜面に平行な方向と垂直な 方向に分け, 平行な方向での力のつりあいを考える。 なお, 軽い糸は, その両端につながれた台車, おもりに同じ大きさの力をおよぼしている。 解説 (1) 糸の張力の大き さをT とすると, 台車, おも りが受ける力は,図のように 示される。 重力の斜面に平行 な方向の成分は, mgsin 30° であり,その方向での力のつ りあいから, 垂直抗力 T \T_ mgsin30° 4300 Mg mg cos 30° 30° mg 斜面に垂直な方向では. 台車が受ける重力の成分 と、 垂直抗力がつりあっ ている。 糸の張力を求め るには,斜面に垂直な方 向での力のつりあいの を立てる必要はない。 別解】 (1) 直角三角形 この辺の長さの比を利用 て、 重力の斜面に平行 方向の成分 (W) を求 ることもできる。 合力 ① 力①合力( T-mgsin30°=0 T=mgsin30°= mg W. 30° T IXPA 2 み 60° 60° Tz T=T2=10N 3 \30② 160° ② F① 45° (2) おもりが受ける糸の張力の大きさは,台車が受ける張力に等しい。 おもりの質量をMとすると, おもりが受ける力のつりあいから, ② <30° mg ① (2) 図5のように,T, T-Mg=0 Mg=T= mg 2 M= T2 の合力と重力はつり T₂ m 2 mg: Wx=2:1 mg あっている。 68. 弾性力と垂直抗力 Wx= 2 T=10x1 √3 × 図410N 図510N 8JJY 図6 V10N =5.0√3 =5.0×1.73=8.65N 8.7N 7-10x=5.0N (3) 図6のように, T., T2 の合力と重力はつりあっている。 T=10×√2 =10×1.41=14.1N 14N T2=10N 66. 斜面上での力のつりあい 解答 (1) mgsin0 (2) mgsind k 指針 物体が受ける力はつりあっており、斜面に平行な方向について, つりあいの式を立てる。 (1)~(3) それぞれ三 角形の辺の長さの比を利 用して求めている。 解答 (1) 1.0×102N/m (2) 10kg (3) 49N 指針 (1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に 平行な方向の成分と, ばねの弾性力とのつりあいから おもりの質量を 求める。 (3) ばねの伸びは (2) のときと同じなので, 弾性力は変わらない。 弾性力と,重力,垂直抗力のつりあいの式を立てる。 解説(1) ばね定数をkとすると,フックの法則 「F=kx」 から, 10=kx0.10 k=1.0×10°N/m (2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており、右側の内壁から は垂直抗力を受けない。 おもりが受ける力は、 図1のように示される。 ばねの弾性力 F は, 「F=kx」 から, F=(1.0×102) x 0.49=49N おもりの質量をm とすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力 のつりあいから, 49-m×9.8sin30°=0 m=10kg ◎問題文では,ぱ びの単位が cm で れているので,m てフックの法則を F[N] 000000 図1 mx 30° 30° mx9 √3 (2) 別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して, 重力の斜面に 平行な方向の成分 (Wx) を求めることもできる(図2)。 図2 (1 mx 42

電磁気の質問です 問3の解説の「点dに対する点bの電位は2E/3」 この2E/3がどこから出てくるのか教えてください お願いします

83 ブリッジ回路 r 図1のように,抵抗値の抵抗を接続した。 以下の問いでは、 電源および電流計の内部抵抗は無視できるものとする。 <2015年 追試 問1 のを, 計にはムの電流が流れた。ムは - 図2のように、電圧Eをac間にかけたとき、電流 図1 E r 次の①~⑧のうちから一つ選べ。 の何倍か。 正しいも A a (2) 1 3 倍 (3 E b ① 2 2 2 (5) 5 7 2 ⑦ (8) 3 4 (6) 2 はIの電流が流れた。I2 は 問2 図3のように, 電圧Eをbd間にかけたとき, 電流計に E の何倍か。 正しいものを,次 の①~⑧のうちから一つ選べ。 b 倍 1|45|2 100 1/10 1/1/1 G ⑦ 3 2 1 (4) 32 (5) 2 (A) 72 図2 問3 bd間の抵抗を電気容量Cのコンデンサーにつなぎかえ た。図4のように,電圧Eをcd間にかけ, 十分に時間が経 ったとき, コンデンサーに蓄えられている電荷は,CとEの 積 CE の何倍か。 正しいものを,次の①~⑧のうちから一つ 選べ。 倍 ① C 1 ② ⑦ 13 54 ③ ⑧ 1-2 5-3 3 3-4 id E 図3 第4章 電磁気 b ed C E 図 4 直流回路 ブリッジ回路

この黄色下線の式が成り立ちということは張力Sの方が見かけの重力g'より大きいということですか？

平な床面上で水平方向に運動することができる実験装置を 止させ、実験装置内の天井の点Qに, 軽くて伸び縮みしない長さLの糸の一端 を固定し、糸の他端に質量mの小球を取り付け, 小球を最下点Aで静止させた。 全体が静止した状態から実験装置を一定の大きさαの加速度で水平右向きに動 かし続けて,実験装置内に固定したビデオカメラで振り子の小球の運動を撮影す ると,糸がたるむことなく,小球が点Aから上昇して鉛直線と糸のなす角度が 60°となる点Cに達した後,点B を中央としてAC間の円弧上を往復するようす が確認できた。 空気抵抗は無視できるものとする。 ma 60° mg 糸 実験装置 L 問4 次の文章中の空欄 ウ 小球 m 図5 →a B-1 床面 a D = ±av² + myle - +4 AV - myL I に入れる向きと数値の組合せとして 最も適当なものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 23 ビデオカメラで撮影した小球の運動において, 小球にはたらく重力と慣性 力の合力をみかけの重力とよぶこととする。 このみかけの重力の向きは ウ の向きである。また,実験装置の加速度の大きさと重力加速度の 大きさの比は a エ である。 g ウ H ④ ⑤ ⑥ QA Q → A Q → B Q →B Q→C Q-C → √3 32 1 √3 1 18 √√3 2 √3 2

350の各辺は正の数であるからってどういう意味ですか

したか 別解 対数の定義 α=Mp=logaMから 352 (1) a log MMであることがわかる。このことを用 いると,次のように計算できる。 (1) a logax (2)3 (3)36k -210g34 =x = 3log34-2 1 =4-2= 16 =62 2log 6 √5 = =6 .log65 =5 log6√5 3503"=5=15 の各辺は正の数であるから,3 を底とする対数をとると log33*=log35 = log315² すなわち x=ylog35= 2log315 x, y, zは0でないから 1 log35 よって 13 1 log315 = , x Z x 1 1 + x y Z 028 log 35 log315 +- x x x = 1 1+10g35-10g3 ( 3×5) x 1 + 10g35 - (1 + log35 ) y=log3x C 底3は1より大きいから の値は増加する。 x=1のとき x=3√3 のとき よって, 値域は 0 (2) 関数 y=logx は1より小さいから は減少する。 x=1のと =1/2 のとき x=2のとき よって, 値域は 353 (1)110g22 真数の大小を調 底2は1より大 log2 したがって x + 1 y 351 (1) グラフは [図] (2) グラフは [図] x 1 == 2 (1)のグラフと直線 y=x に関して対称 (1) (2) Enol (F) すなわち 10g2 -=0 (2) 0=log 0.31 真数の大小を調 0.3は1より log すなわち 10g (3) 210g211=1 310g25=lc 7=log227 真数の大小を 底2は1より

名問の森の質問です。 (2)の解説部分の赤線がなぜなのかいまいちよく分かりません。教えてください🙇‍♀️

BxX 31 直流回路 電圧 100Vで使用すると, 80 W を消費する電球 L と, 40W を消費 する電球 M がある。 L, Mにかかる電圧 V〔V〕 と,電球を流れる電流 I〔A〕との関係を示す特性曲線は図1のようである。有効数字2桁で 答えよ。 19/9 名 00(1) Lに電圧 80Vをかけて使用するとき,Lの抵抗値はいくらか。ま た,消費電力はいくらか。 × (2) Lを電圧 100Vで使用しているとき,Lのフィラメントの温度は いくらか。ただし,抵抗の温度係数を2.5×10-3/℃ 室温を0℃と する。また,図1の点線はLの特性曲線の原点における接線を示す ものとする。 だから (3)図2において,Eは内部抵抗の無視できる起電力 120V の電池 Rは100Ωの抵抗である。 L を端子 XY間に連結して使用すると きLの電圧と消費電力はいくらか。ば (4)Lと100[Ω] の抵抗3本を並列にして(図3), 図2のXY間に連 結して使用するとき,Lにかかる電圧はいくらか。 × (5) LとMを並列にして、 図2のXY間に連結して使用するとき, L の消費電力はいくらか。 また, 回路全体での消費電力はいくらか。 Level (1) ★ (2) (3) (4) (5) Point & Hint Poji[C]での抵抗値は0袋)の (2)(4は抵抗の温度係数)が漁費電力 31 105 民として、R=R(1+al)と表され が大きいほど高温になる。つまり、グラ フの右上に向かって温度が高くなっている。 すると室温はどのあたりか。 706 図1を生かしたいのでにかかる圧を流れる電流を」として、キル ヒホッフの法則で関係式をつくる。一種の連立方程式の問題だが, グラフ上で解 くことになる。 (5)LとMを1つの電球とみて特性曲線をつくってみる。 LECTURE (1) 図1より V = 80[V] のとき I=0.7 〔A〕 の電流が流れるから, オーム の法則 V=RI より抵抗値 Rは R= == 80 0.7 ≒1.1×102 [Ω] 消費電力は VI = 80×0.7=56 〔W〕 RI2を用いてもよいが, VI ならダイレクトに計算できる。 10 M+J (2)V=100 〔V〕 のとき, I = 0.8 〔A〕 だから VOST V 100 R= == =125 [Ω] I 0.8 室温0℃はジュール熱の発生が無視できる原点近くの (VIが0に近い) 状態である。 [℃] での抵抗値 R のまま一定を保てば, 特性曲線は点線の 20 0.4 0.2 I[A] 1.2 225 1.0 0.8 0.6 Y 120V 100Ω RATE 図2 L IM 091 0 0 20 40 60 80 100 120 100Ω V(V) 図1 図3 ような直線となるはずだから Ro=1.0=20[Ω] よって, 求める温度を t [℃] とすると 点線のどこを 3. |使ってもよい 125 = 20 × ( 1 + 2.5 × 10-3t) .. t = 2.1×103 [℃] (3)Lの電圧、電流をV, I とすると, キルヒホッフの法則より 120 100I+V ・・・・・・ ① この関係を満たす V. Iは次図の直線(実線) で表される。 Lの特性曲線との交点が求める答 えだから V = 60[V] I = 0.6 (A) 消費電力はVI=60×0.6=36〔W〕 式①をグラフ化するとき 1次式だから直線 100Ω 120V 図 a

問1問2の式から教えてほしいです😔

問 1 熱容量 45 J / K の鉄 の塊を 20K上昇させるの に必要な熱量 [J] はいく らか。 ▼表2 いろいろな物質の比熱 物質 銅 比熱 〔J/ (g・K)〕 0.386(25 °C) 鉄 0.448 (25 °C) アルミニウム 0.901 (25 °C) コンクリート 約 0.8(室温) 木材 約 1.3 (20℃) なたね油 2.04 (20°C) 氷 2.10(-1 °C) 水 4.19(15°C) (出典:理科年表 平成28年) 問2 なたね油 100g を 20℃から 180℃に温度を 上げるとき,与えた熱量は いくらか。 ただし, 物質の 比熱は表2の値を使うこと。

大問27と大問28が何回解説読んでも分かりません、、 特に分からない点は式の変形(大問27の(3))となんでこの公式を使うのかです！

27 鉛直投げ上げ 数 p.32~33 27 小球を初速度 24.5m/sで鉛直上向きに投げ上げた。 重力加速度の 大きさを9.80m/s2 とする。 (1) 鉛直下向きに 4.9m/s (2) 30.6m (1) 3.00 秒後の速度 (速さ [m/s] と向き) を求めよ。 (2) 小球が達する最高点の高さん [m] を求めよ。 (3) 1.00 秒後と 4.00 秒後 (3) 投げ上げてから高さ19.6mの所を通過するまでの時間t[s] を求 めよ。 v=24.5-9.80×3.00= -4.9m/s (1) 「v=vo-gt」より 鉛直下向きに4.9m/s (2) 最高点では小球の速度は0となるので, 最高点に達するまでの 時間は [v=vo-gt」 より よってt=2.50s 0=24.5-9.80t 「y=cot-- 11/1/20より 1 h=24.5×2.50- -×9.80×2.502≒30.6m 2 (3) 小球は 19.6mの点を上昇しながら通過し 最高点に達した後, 下降に転じ再び 19.6 mの点を通過する。 よって求める時間は 2つとなる。 30.6m 19.6m 「y=vot-122gt」より 1 19.6=24.5t- ×9.80×2 2 t2-5.00t+4.00=0 (t-1.00) (t-4.00)=0 鉛直投げ上げの式は鉛直上向き を正としているので、速度が負 の場合は、鉛直下向きに運動し ていることを表す。 (2)の別解)-v=-2gy」 より 02-24.52=-2×9.80xh よって ん≒30.6m よってt=1.00, 4.00 したがって 1.00 秒後と 4.00 秒後 28 鉛直投げ上げ 教 p.32~33 28 ビルの屋上の点Pから物体を鉛直上向きに速さ 4.9m/s で投げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 1.0秒 (2) 29m (1) 投げてから、 再び点Pにもどるまでの時間は何秒か。 (2) 投げてから3.0秒後に地面に達したとすると, 点Pの地面から の高さは何mか。 (1) 「y=oat-1/12gf」より、点Pにもどるまでの時間を f[s] とす 2 ((1)の別解) 再び点Pにもどっ てきたときの物体の速度は - 4.9m/s だから,「v=vo-gt」 より ると 0=4.9t- ×9.8×2 よってt=1.0s (2) 「y=vot-1/12gt2」より,点Pの地面からの高さを ん 〔m〕 とする 1 とん=4.9 × 3.0 - ×9.8×3.0²=-29.4≒-29m よってt=1.0s 2 よって h=29m 4.9=4.9-9.8t

➖2分の1ってなんのことですか？半波長の意味がいまいちわかっていないのでどなたか説明よろしくお願いします

問3 図2のように、空気中に置かれたガラスの表面に薄膜を均一に塗布した。 空気の屈折 率はno=1.0, 薄膜は n = 1.5, ガラスはn=1.4である。この面に上から垂直に波長 λ= 3×10-7mの可視光を入射すると, 境界面 A で反射した光と境界面Bで反射 にあてはまる数値として最も適当な値 した光が干渉して強い反射光となった。3 を、次の選択肢 ①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 薄膜の厚さはd=2.0×10-7m, 可 視光の波長 [m] の範囲は3.6×10-<< 8.0 × 10-7 とする。 3 2 7=6.0×10-7 m-/1/2 M² (m- =)x 波長の光 反射光 空気 no 境界面 A 薄膜 dB ガラス2 図 2 ① 4.0+ ② 4.4 (3) 4.8 + ④ 5.2 55.6 6 6.0 ① 3)2

5番の図の書き方が分かりません

288 水面波の干渉■ 図のように,水面上で7.0cm離れた2点A, B が同位相で振 動して波長が2.0cmの波を出している。 図の実線はこれらの波のある瞬間での山を, 破線は谷を表している。 水面波の減衰は 考えない。 (1) 線分ABの垂直2等分線上の点Pは, どのよ うな振動をするか。 (2)点Qはどのような振動をするか。 (3) 点Rはどのような振動をするか。 (4) 点Sは山か谷のどちらか。 また, その山ある いは谷は, 2周期後どこまで移動するか。 移動 の軌跡を図に太い線で示せ。 I (5) 一般に, A. Bからの距離差が5.0cm の点は, どのような振動をするか。 また, それ らの点を連ねた曲線を図に細い線で示せ。 (6) 線分AB上にできる定在波の腹はいくつあるか。 また, これらの腹の位置の, 点A からの距離を求めよ。 例題 55, 291,292