マーカーで印をしたところの解説がイマイチよくわかりません。グラフの意味もあまりピンとこないです。 詳しく教えてほしいです。 また、できれば別解があれば教えてほしいです。

十反 初理 う 支点0(ビン) の た。I。の最大値はいくらか(キ)。また ω を R, L, Co. Ve のうち必要なものを使って表 せ(ク)。 のの 棒A の 棒B (配点率 33 %) の ao 小球B OP の 小球A はう R 図3 Og C= 子の II 図1に示すように,抵抗値 R の抵抗,自己インダクタンス Lのコイル,電気容量 C の平 bo かをつ 行板コンデンサー,スイッチ Sからなる回路がある。平行板コンデンサーは極板間の距離 x 図1 を変えることができる。極板問距離 x = d のときの電気容量を C = Co とする。最初,コン デンサーに電荷は蓄えられておらず極板間距離は x =d であり,スイッチは開いている。 テの物 -OP まず,端子 a-b 間に起電力 E の直流電源を接続した(図2)。抵抗に電流が流れ始め,その 後十分長い時間が経過すると,電流が流れていないとみなせるようになった。 R (1) 電流の最大値はいくらか(ア)。また最終的にコンデンサーに蓄えられた電気量はいくら 99 S E- か(イ)。 Cニ 次に,直流電源をはずしてスイッチを閉じたところ,コイルに振動電流が流れる現象(電気振 bo 動)が観測された。 (2) 電気振動の周期 T はいくらか(ゥ)。またコイルを流れる電流の最大値はいくらか(エ)。 図2 その後,端子 a-b 間を導線でつなぐと抵抗に電流が流れ始め,十分長い時間が経過した後, 電流が流れていないとみなせるようになった。 P (3) この間に抵抗でジュール熱として消費されたエェネルギーはいくらか(オ)。 R V。 今度は,端子 a-b 間の導線をはずしスイッチを開いて,端子p-q 間に電圧の実効値 V。 be の交流電源を接続した(図3)。抵抗を流れる電流の実効値を I。として,以下の操作により電源 の角周波数 を推定することを考える。 (4) コンデンサーの極板をゆっくりと動かし極板間距離 x をdよりも小さくしたところ, 動 C = bo かす前より I。が大きくなった。このことから推定される は問い(2)の電気振動の角周波 図3 数より大きいか小さいか。 ω と問い(2)の T の関係を不等式で示せ(カ)。 としたところで I。が最大となっ 4 (5) さらにコンデンサーの極板をゆっくりと動かしx=

（４）番がなぜ足し合わせるのかが分かりません。

人 168.斜め方向のドップラー効果● 図の ように,点Pの位置に静止している観測者の 音源 前を,振動数foの音波を発する音源を備え た電車が直線軌道を音の速さより遅い速さ ひで通過していく場合を考える。点Pと軌道 までの最短距離を1とする。 (1) 音源と点Pを結ぶ直線と電車の進行方向とのなす角度が0の地点で音源が発した音 波を観測者が観測したところ, その振動数はfであった。fをfo, V, vおよび0を 用いて表せ。 R 一。 軌道 P O国() ie 1 (2) 音源の速さひが ひ=ーV のとき, 音源が 0=60°の地点で発した音波を観測者が観 D年 () 測すると,その振動数は f」であった。f」を foを用いて表せ。 にま (2)と同様に ひ=vのとき,音源が観測者の正面の点Oで発した音波を観測者が受 2 けた瞬間に,観測者はその受けた音波と同じ振動数 feの音波を送り返した。 (3) f2を foを用いて表せ。 (4)観測者が送った音波は, 音源が点Oから距離ァだけ離れた点Rに達したときに音源 に届いた。距離rを1を用いて表せ。ただし, vは v= V で一定であるとする。 0 000 (5)(4)で音源に届いた音波を,音源の位置に置かれた測定器で観測したところ,その振動 数は f。であった。fsを f。を用いて表せ。 [15 名古屋市大] 165

（４）は合っているか確かめて欲しいです！ また(5)から分からないので教えて欲しいです！！ よろしくお願いいたしますm(_ _)m

物体から国]物体に移るのみである。」 や 「一つの熱源から熱を得て, それを (3)(2)の状態でスイッチSを開いたのち, 極板の問隔を 2d[m] に広げたところ, コンデンサーに蓄えら (2)(1)の状態でスイッチSを閉じて十分に時間が経過した。 このときにコン (1) 真空の誘秀電率を Eo [F/m], コンデンサーの極板の面積をA[m°), 極板 (I] 図3のょうに, 電圧 V [V]の電池, スイッチS, 極板間が真空の平 て仕事に変えることのできる ()は存在しない。」 などと説明される場合がある。 3 コンデンサーには電荷が蓄えられていない。 C 2d の間隔をd[m) としたときの電気容量 C [F]を求めよ。 図3 用いて表せ。 した静電エネルギーは U2[J] となった。静電エネルギーの比学 (1] 図4のように, 電圧 V[V]の内部抵抗を無視できる電池,ス イッチ Si, S2, 電気容量がC, [F], Ca [F〕, Cs [F] のコンデンサ ー,抵抗値が R. [2], R2 [2] の抵抗からなる回路がある。初期 状態では,全てのスイッチは開いており, コンデンサーに蓄えら れている電荷はないものとする。 (4) スイッチS2が開いた状態でスイッチS,を閉じて十分に時間 が経過した。電気容量が C、 [F]のコンデンサーに蓄えられる 電気量Q.[C) を求めよ。 (5) スイッチS1, Szを全て閉じ十分に時間が経過した。回路上 の点Pを流れる電流I(A] を求めよ。 (6) (5)のとき, 電気容量が C3 (F] のコンデンサーに蓄えられた電気量は0であることがわかった。この ときの C.[F) を Ca, Ri, Raを用いて表せ。 Us を数値で求めよ。 U。 Ca C SA :Co R、 Re S」 図4

この問題の解説をお願いします

問題4】問1から問3に答えなさい. (解答番号 13 -L 15 問1 抵抗値がそれぞれ 30Ω, 20 2, 50 Ωの抵抗Ri, R2, R3 を, 図1(a)お よび(b)のようにつなぎ, いずれも PQ 間に 20V の電圧をかけた. I. 0.A a Po R,w R,al R,oJ ○ Q 308 200 502 30 R I. 0-57A Po- 20 1A R。 Q 50 R。 図1 20V 図1(a)の場合にD

(さ)で「v²ーv｡²＝2ax」は使えないんですか？

States along the AT. Cimbing ded hillides s from North Carolina bengamot (Georgia to southern h into Ontario, ich blooms berries adI cohosh, oeyedaisy,black-eyedSusan New England)。 bee balm (Georgia lo New York), touch-me-not, boneset. above other undergrowth, e by tubelar fowers of the deepest, of he carlier nowers will hv I I 図2に示すように、正の荷電粒子(質量m [kg),電気量q(C), q> 0)が, x 軸上を真っすぐ正の向きに運動してきて原点0を volm/s)の速さで通過した のち,点A, B, Cを通過した。x軸上の電位の様子は図3のように示され V とす。 る。A, B. Cのょ座標を, それぞれ xA, Xル, Xc とする。また,原点0を電位 の基準とし、図3中の1VaはAからBまでの電位を示す。 し x Cm) XcーXo 大二関 A m, 4, D, エh, エル, Ic. VEのうち, 必要なものを用いて,以下の各間に答 えよ。 図2 ?ng 二 例 OA 間/AB間およびBC間の電界の大きさを求めよ。 V(V)、 ある、(コ)粒子が OA 間で受けるカの大きさを求めよ。 離 ニ 濃 お ケ 粒子がAを通過するときの速ぎを求めよ。 AちAは Vg の JJS ケ 『個き端 H 日 粒子がAからBまで進むのに要する時間を求めよ。 (ス) 粒子がCを通過するときの速さを求めよ。 る本軍S / O 0 B C XA XB Xc 図3 T-Ed VE- Exe F. gVB eE Ma: 9.VE ズA XローXA ◇M2(750-24) mIA

(3)の解説の『C1の両端の電圧V1は、R2とR3による電圧降下の和 』という部分が理解できないので教えて頂きたいです。また、別の考え方でも解けるのであれば別解を教えて頂きたいです。

必解115)(コンデンサーを含む直流四) 抵抗 R,, R2, Rs,コンデンサー Cl, Ca, スイッチ Si, S2 および 電池Eからなる回路がある。R., R2, Rs の抵抗値はそれぞれ2R, 49, 68であり, Ci, Ca の電気容量はともに4uF, Eは起電力カが 12Vで内部抵抗が無視できる電池である。最初S; は開いており, S2 は閉じている。 (1) S, を閉じた瞬間に Re を流れる電流はいくらか。 (2) S, を閉じて十分時間がたったとき Re を流れる電流はいくらか。 (3) (2)のとき、C,に蓄えられた電荷はいくらか。 (4) 次に、S, とS2を同時に開き,十分時間がたった。 そのとき Cに加わる電圧はいくらか (5)(4)のとき、R,で発生する熱量はいくらか。 Ci が街の R2 光の3 らの条 こ S2 Ho R。 C2 える。 S」 "E 観測 図 ぞれ (東京重後1 2の ヒント 115〈コンデンサーを含む直流回路〉 ヒント)11 (1)「S」 を閉じた瞬間」→ コンデンサーは導線と考えてよい (2) 「S. を閉じて十分時間がたった』→ コンデンサーには電流が流れない (4) スイッチを開く前後で、 C」 と Caに蓄えられた電気量の和は保存される。 (5) スイッチを開く前後での静電エネルギーの変化量は, R.と R。 で発生する熱量に等しい。 (1) S,を閉じた瞬間には, Ci, Ca ともに電荷は0であるから C1, Ca に加わる 電圧はともに0である※Aや。よって, R2 を流れる電流を Ieとすると, E→C→R2→C2→Eの閉回路で 12=41z が成りたつ。ゆえに Ia=3A (2) 十分時間がたつと, Ci, Caには電荷がたまり, 電流が流れなくな る※B。このとき, Ri, R2, Rs には同じ大きさの電流が流れるので, これをI[A)とすると, E→R3- R2→R」→E の閉回路で を (3) 電 (4)b) (3)「Q=CV」 を用いる。 合※A Si を閉じた瞬間, 電 荷0のコンデンサーは導線と 同じ。 (1)電 用い の II 入で なる 導線 R。 12=21+4I+6I よって I=1A 1C2 (3) C」の両端の電圧 Vi は, R2 と R3による電圧降下の和だから Vi=4×1+6×1=10V よって, C」の電荷 Q. は Q=C.Vュ=4×10-6×10=4×10-5C (4) スイッチを開く前のC2の両端の電圧を Vzとすると, 前問と同様に II 導線 (2)電 I[F や※B 十分時間がたつと, コンデンサーは断線と同じ。 する V2=2×1+4×1=6V は - S, Szを同時に開いて十分時間がたつと, Ri, R2, R3 を流れる電 流は0となるので, Ci と C2に加わる電圧は同じになる※C←。これ をVとすると, 電荷が保存されるから C.V:+C2V2=(Ci+C)V 4×10-6×10+4×10-6×6=(4×10-6+4×10-6)V よって V=8V (5) S1, S2 を開く前に C., C2に蓄えられていたエネルギーWは R」 R2 てい フの I 2式 w-cv+Gw 合※ C 4μF (3)「P 十分時間がたった後に, C1, C2に蓄えられてい るエネルギー W' は Qi ラフ Q2 の組 消費 (4) 問 W' 4μF Ri. Rs で発生する熱量は, W-W'※D←であり, Ri, Ra は直列に接続され ているから, 発熱量の比は抵抗の比となる※E←。 ゆえに R」での発熱量は 一※D 減少したエネルギー が、2つの抵抗R」 と Ra で消 費される。 であ R (W-W)x- Ri+R。 の電 -(cm-a-(ccr) -(×4x10+×4x)-(伝×4×8+×x8 R」 ;X 介※E 抵抗での消費電力P は P=IV=RI? Ri+R。 (a) で 直列のときは電流Iが共通な ので,発熱量は抵抗に比例す 2 の =4μJ=4×106J 2+6 る。

四角さん番の（2）と 四角4の（1）をおしえてほしいです！

a10170 イー0、10R (3)グラフより,抵抗③の値を求めよ。 R=fe 40o R」 R2 女世机に 30-20I 40 2 200 エニに 2-0110R P-20 20 alo25 400と202の抵抗を直列接続し, 30Vの電源に接続した。 次の問いに答えよ。 (1)合成抵抗を求めよ。 7ニクロ 30V のニクロ シーート 40 ー60 20 4 (2)各抵抗に流れる電流の大きさを求めよ。 60 Rュ- 30-2 R」 302 40 283 200 30240I-075 4 302と102の抵抗を並列接続し、3.0Vの電源に接続しだ。 次の問いに答えよ。 (1)合成抵抗を求めよ。 Ro 100 RR 20 変形を 40 3.0V RiR2 R- R+Rとら 0t16-40 石藤がめて あくこと

(2)で力の向きがどっちにはたらくか分かりません

Far, most sold product . Those bran new col colors but have jons, Those should helj of use fo r all of yd icty of sizes of them normal usage as Jap, er, also it can be use papers, writing ds and as a lot of l コ enjoy the yar = have to コce is not an of co Feath 物理重要問題集 62 paj 42 7単振動·単振り子 58.地球のトンネル〉 球を干住R imj の球体とみなし、その中心を通る直線 状のトンネルを考える。図は中心0を含む地球の断面を示し ており, A とBはそれぞれ地表面上の出入り口とする。0を 原点とし,BからAへ向かう向きを×軸の正方向とする。ト ンネルの占める体積は地球全体の体積に比べて無視できるは ど十分小さく,トンネルの内部において, 質量 m [kg] の小 物体はトンネルの壁面と接触せずに運動するものとする。また, 地球の密度は一様であり、 地球の大気および地球の自転, 公転, 他の天体の及ぼす影響は考えないものとする。地表面 における重力加速度の大きさをg [m/s°] として, 次の問いに答えよ。 (1) 地球の質量を M [kg), 万有引力定数をG[N·m?/kg°] としたとき, gをM, G, R を用い て表せ。 (2) 小物体がx軸上の位置x [m] にあるとき, 小物体にはたらく力F[N] を, x<-R, -RS×SR, R<xの3つの場合に分けて, g, m, R, xを用いて表せ。 ただし, 小物体 にはたらく力は, 0を中心とする半径|x|の球内部の質量がすべてOに集まったと考え, その全質量が小物体に及ぼす万有引力に等しいものとする。 (3) (2)で求めた力Fをxの関数として, グラフにかけ。 Aで小物体を静かにはなしたところ, 小物体はOを中心に, 振幅尺の単振動を始めた。 (4) 小物体が0を通過するときの速さ[m/s] を, g, m, Rのうち必要なものを用いて表せ。 (5) 小物体がAを出発してから, 初めてBに到達するまでに要する時間を [s] を, g, m, Rの うち必要なものを用いて表せ。また, 重力加速度の大きさを 1.0×10m/s°, 小物体の質量 を1.0kg, 地球の半径を 6.4×10°m としたとき, 時間tを有効数字2桁で求めよ。 次に,小物体を0からある初速でx軸の正の向きに打ち出したところ, 小物体はOにもど らず無限の遠方まで飛んでいった。 (6) 小物体がOにもどらず無限の遠方まで飛んでいくために必要な最小の初速 vo [m/s] を, 9, m, Rのうち必要なものを用いて表せ。 R 59 で が は 箱 (18 愛知教育大)

(5)の電気量保存則でどうしてかかる電圧がともにEとなるんですか？

A (等号は Rーrのとき) E2 P=IV= (R+r) E2 R+2r+ R (R-+4r -の消費電力が最大になるとき 『R-=0 より P-V-RE T安+ャ RE VR R=r(QB中 このときの消費電力 Pは P=E 4r - 大第。 4CT,--5 そのときの R=r Q=CiV Q2= CzV2 T,:ER Rtr Vi+ V2=- R -E R+r -Qi+ @2=-(C,E+C»E)_1 ここで,Ci=C, Ca=4C とすると, ①, ②, @式より -CVi+4CV2=-5CE ブラフをかくときは, DAをこえないこと また、の式より V-RキャE-V これをの式に代入して-CV+4c(p8-v)--sCE る。 -E-V. R+r R R+re-V==-5CE これを解いて tp)e-9R+5rp ュ=1+5(R++) <E 5(R+r) R -E 9R+5r 4R+5r -E=- -E V2= 5(R+r) 5(R+r) 合※C Pの電位が負で P。 より低いので、は負の値 である。 R+r ゆえに,D, ②式より 4R+5r 4CE (C]#C* 9R+5r .. CE [C], Q2=ー可(R+r) Q= 5(R+r) 物理重要問題集 129 R」 4F plant to Craures y and August blow wing within the This is

（c）がわからないです。 誰か教えてください。//

W V=ー=DvBl 答 4 4. この紙面に垂直で表から裏に向かう一様な磁場を 考え、その磁東密度をBとする。磁場に垂直な長 方形の導線 abcd を設置して、ー辺 be を速さvで 右側へ動かすとする (図1参照)。 これについて下 記の問いに答えなさい。 速さvで磁場内を移動している導線 bc は起 電力V= vBI の電池と同等である。 図2の電 池の電圧をV=vBI とすると、 図1と図2は 同等である。したがって、 電流はc→d→a→b の向きに流れる。 荷電粒子qがbからcへ移動するのは磁場 からF= qvBの力を受けるからである。 した がって、図1では、導線の運動エネルギーが 磁場を介して起電力を生み出していることが 分かる。図2では電池の化学エネルギーが起 電力の源である。 答 d C c' a b b' d C 図1:時刻において、可動導線は bc の位置にあった とする。破線b'cは時刻! + Ar における可動導線の位 置を表している。 V (a)辺be 上の正の電荷qを帯びた自由荷電粒子 が磁場から受けるカFの大きさと向きを求 a b めよ。 図 2: 解答 Fは次式で与えられる。 (c) 荷電粒子が cdab 間を移動している最中は、 電 気エネルギーは磁場から荷電粒子に供給され ないことを確かめなさい。 つまり、この区間 では、荷電粒子の移動方向とローレンツカは 常に直交していることを示しなさい。 F= gixB すとがなす角はェ/2であるから力の大きさ Fは次式で与えられる。 F= qvB…答