(2)(3)がわからないです教えてください

5 質量 m[kg],密度p[kg/m²] の鉄球を軽い糸でつるし、つり 下げた状態で密度po [kg/m²] の液体の中に全体を沈めた。 このとき, 糸が鉄球を引く力の大きさ T [N] を以下の設問に従 って求めなさい。 また, この問いにおいては重力加速度の大きさ をg [m/s²] とする。 ( 12点) (1) 鉄球の体積V [m²] を求めよ。 (2) 鉄球にはたらく浮力の大きさ∫[N] を求めよ。 (3) 糸が引く力の大きさ T [N] を求めよ。 povg p=mr v V 313 T W- mg - moog ※問題は以上です。

電気の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

150 第4章 電気と磁気 *** 117 【10分 16点】 XXXX] 図のように電気容量 Qのコンデンサー A, B と起電力Vの電池を接続した回路が ある。 切り替えスイッチの操作によって, a またはb側へ2個のスイッチが同時に切 り替わる。 最初, スイッチはa側に倒してあり, コンデンサーBには電荷は蓄えら れていない。 b a C b Ta 問1 コンデンサーAに蓄えられている電気量Qはいくらか｡ だ ① V ②CV ® CV @ 2CV 2 :B CV2 66 2 次に,スイッチを b側に倒す。 図のコンデンサー A,Bの上側の電極板に蓄え られている電気量をそれぞれ QA, QB とする。 これらとQとの関係として正しいも のを選べ。 C ① ^ =Q ②9B = Q 3 9A-9B Q 4 9A + 9B=Q 59A-9B=2Q 6 9A + 9B=2Q 13 問2の状態において, 電池および二つのコンデンサーのつくる閉回路に対し て,どのような関係が成り立つか。 ① V=lA+9B_ ②v=lA_9B 3 V=-9^+98 4 V=qAC+qBC ⑤V=qC-4BC ⑥V=-q^C+qBC §3 コンデンサー ...... と何回も繰り返し切り替える。 コンデンサー 月4 スイッチをa→b→a→b Bに蓄えられる電気量は, スイッチをb側へ倒す回数とともにどのように変化する 電気量 電気量 1 L 2 2 ① 1 3 3 4 4 回数 回数 電気量 電気量 2 2 ② 3 4 4 回数 34 回数 151

やり方と答えを教えてください。

下図のように、 観測者から見て高さんで固定されている 音源が振動数 foの音を出している。 ここを水平に速さ で運動している観測者が､ 運動方向に対して音源を見 込む角度が0のときに音源から発せられた音を観測する 場合、振動数は何Hzとなっているか。 ただし、 音速 V および諸量はつぎの値を利用し、 整数で答えよ。 ま また、風の影響は考えないものとする。 V = 3.4x102m/s h = 6.0m v = 2.0m/s V fo = 400Hz 0 = 36度 観測者 0 音源 h

答えに自信が無いので教えてください💦 よろしくお願いします🙏

54. (点電荷による電場と静電気力)(思考 次の(1)~(5) に答えよ。 ただし、電位の基準を無限遠とし, 真空中のクーロンの法則の 比例定数をんとする。 真空中の点Oに電気量の大きさ(g>0)の点電荷が置かれている。 ¥g(g>0)の点電荷が置かれている。 (1) 点Oから距離だけ離れた点Pに点電荷がつくる電場の大きさを答えよ。 また, 点Pの 電位を答えよ。 (2) (1)において,点Pの電位をVとする。 図1に示した, 点0 と点Pを含む図中に電位がV. 2V, 3V の等電位線をそれぞ れかけ。 また,図中に電場の向きがわかるように電気力線を かけ (3) (1)において,大きさ Q(Q>0)の電気量をもつ質量mの小 球を無限遠からゆっくり点まで動かした。 小球に外力がす る仕事を求めよ。 次に, 小球を点Pで静かにはなしたら動き 始めた。 小球が無限遠に達したときの速さを求めよ。 ただし, 小球をはなしたのち静電気力以外の力は, はたらかないもの とする。 次に、図2のように電気量の大きさq (q >0) と大きさ (g'>0)の点電荷がそれぞれ原点からaだけ離れたx軸上の 点AとBに固定されている場合を考える。 原点からαだけ離れ たy軸上の点Cでの電場の向きは,y軸から15° 傾いていた。 (4) gg'の比を求めよ。 (5) 大きさ Q(Q>0)の電気量をもつ質量mの小球を点Cに置 き 静かにはなした。 このとき小球の加速度を求めよ。 小球 が無限遠に達したときの速さを求めよ。 〔神戸大〕 図1 15° 図2 B

万有引力の位置エネルギーの問題なのですが、途中式で、写真の赤い線のとこで、何故Rが出てくるのか分かりません…。教えてください🙇‍♀️

解答 (1) 物体の質量をmとする。 力学的エネルギー保存則より 0+(-0 G- Mm R+h, Mm G² 2/1/2mv ³² + ( - 6 MM R 1 2mv² GMm R =0+ GMm R+h ここで GM=gR2 より (G: 万有引力定数, M: 地球の質量) GMm R mv²=GR².m R 1 2 R R+h) h R+h GMm R+h-R R+h R よって Vo = GMm R 2gRh V R+h h R+h

名問の森の質問です！ ？のところのV1とV2の向きがなぜそうなるか分からないので教えて下さい！

122 電磁気 38 電磁誘導 十分に長い直線導線Lがy軸上 にあり, 1辺の長さ2aの正方形コ イル ABCD が 辺ABをx軸上に, 辺BC を軸に平行にして置かれて いる。 コイルの電気抵抗は R で, コ イルの位置は辺ABの中点Mの座 標xで表す。 装置は真空中に置かれ, 真空の透磁率 μlo とする。 コイルの 自己誘導は無視する。 Foll 導線L に+yの向きに一定電流Iを流し,コイルを一定の速さ で,xy平面上,x軸に沿って導線から遠ざける。コイルがx(a)の 位置を通過するときについて, (1) L による,点A,B での磁場の強さ H1, H2 をそれぞれ求めよ。 (2) コイル全体での誘導起電力の向き (時計回りか反時計回りか)と大 きさVを次の2つの方法で求めよ。 Level (1)★★ (2) (a)★ (b)★ (3)★ Point & Hint 電磁誘導は一般にはファラデーの電磁誘導 の法則に従っている 0 (2) (b) 微小時間⊿tの間の磁束の変化⊿のを調 べる。 といっても, コイルを貫く磁束のはコイ ル内の磁場が一様ではないので(積分しない限 り) 計算できない。 そこで, 変化した部分だけ に目を向ける。 近似の見方も必要。 L D A -2a- M C B (a) 1つ1つの辺に生じる誘導起電力を調べる。 (b) コイルを貫く磁束の変化を調べる。 (3) x=2aのとき, コイルに加えている外力の向きと大きさを求め よ。 (九州大+お茶の水女子大) -V Base 電磁誘導の法則 磁束① = BS V=-N40 4t 一面積S N巻きコイル ※マイナスは磁束の変化を 妨げる向きに誘導起電力 が生じることを表す。 LECTURE (1) A,Bでの磁場は ? I H₁ = 2π (x− a) 2π (x+a) (2a) 直線電流Ⅰのつくる磁場は紙面の裏へ の向きとなり、磁力線を切って進む AD と BCで誘導起電力 V1, V2が図の向きに発生 している。公式V=vBlより V₁ = vμoH₁.2a V2= vμoH22a 2つの起電力が逆向きとなっていることと, H>Hより全体の起電 力は時計回りで (b)微小時間tの間にコイルはx=v4t だ け動き,右の赤色部分で磁束を402 増やし、 灰色部分で4の減らす。 そこで,磁束の変化 40は H2= 40= 40₂ 40₁ =μoH22a4xμoHi・2a4x 2μo lav π (x²-a²) At 符号マイナスは磁束の減少を表している (H) > H2 より定性的にも明らか)。 よっ て, 誘導起電力の向きは、父の向きの磁場 を生じるようにコイルに電流を流す向きで あり、時計回りと決まる。 40=2μoIav V = π (x² - a²) 4t V=V1-V2=2μova (H1-H2)= 2μo Iav π (x²-a²) (3) x=2a より V= 2μo Iv であり、誘導電流 3π えは時計回りに流れ, オームの法則より i = R 38 電磁誘導 2μo Iv 3πR V₁ H₁ v A -x+a H₁ 4x F D 123 H 2 V i V2 A ⊿xは微小なので ③ 磁場はHやHで 一定としてよい。 B H2 4x C i F2 B Iとの向きから, ③ F は引力, F2は反 発力と決めてもよい。

答えも載っけてます！！立式からの途中式を教えてください🤦‍♀️🥹

(4) ある速さvo [m/s] で進む質量 6.0kgの物体に対 して, -3.6×10°Jの仕事をしたところ, 速さは 20m/sとなった。 vo〔m/s] を求めよ。 163202 2 XX²20² - x 7²³V ₁² = (-3,6X16³) 16 2 2 よって ぴ=9.0 ゆえに v = 3.0m/s 注 「はじめ」と 「あと」 を逆にしないこと。 対 n/s (5) 速さ10m/sで進む質量 0.40kgの物体に対して, 仕事をしたところ, 速さは15m/sとなった。 物 体にした仕事 W [J] を求めよ。 (6) 速さ 7.0m/sで進む質量 3.2kgの物体に対して, 仕事をしたところ, 速さは3.0m/s となった。 物 体にした仕事 W〔J〕 を求めよ。 分からない 1=60J m/s 5

赤下線部のところですが、なぜ3/2pv +3/2……のようになるですか？ 上の内部エネルギー式を代入？するのだろうと思うのですが、どうやって変形して代入すれば良いかわかりません。

断熱容器内の気体の混合 [ 難易度 図のように, 容積Vの容器1と容積 2Vの容器2 をコックのついた細管で つなぎ全体を断熱材でおおう。 コックは はじめ閉じられており, 容器には圧力 P. 絶対温度 T の単原子分子理想気体 が, 容器2には圧力 3P, 絶対温度4T の単原子分子理想気体がそれぞれ入れら K れている。 コックを開けて気体が平衡状態になったとき, 容器全体を占める気体の 圧力および絶対温度はいくらになるか。 CO2 78 容器1 V P, T 容器2 520- 2V 3P, 4T

物理の運動量の保存の問題です。 (4)の、斜面台は物体と接している間は、常に正の向きに力を受けている というのがよくわからないので教えてください…！

1 143. 物体と動く台との運動 図のように,なめら かな斜面をもつ質量Mの斜面台が, なめらかで水平な 床の上に静止している。 この床の上を質量m(m<M) の物体が速さで斜面台に向けて移動し、斜面を途中ま で上り,再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさはg とする。 物体が最 高点に達したときの水平面からの高さをH,そのときの斜面台の速さを Vとする。 床 と斜面台の間に段差はなく、物体はなめらかに斜面台上に移動し, 斜面台から離れずに 斜面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台, 床と斜面台の間の摩擦は なく、物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに 答えよ。 139 m 床 M, H (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm,M,v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, vを用い て表せ。 (3) 高さHM, m, v, g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V1 と物体の速さv を,それぞれ m, M, v を用いて表せ。 〔18 工学院大 改〕 [ヒント] 140. 運動量, 力学的エネルギーが保存される運動である。 141. (2) 衝突の前後で速度の斜面に平行な成分は変化しない。 142. 何回目の衝突においても, 衝突の前後で水平方向の速度は変わらない。 143. (1) 物体が最高点に達したとき、物体は斜面台に対して静止するので物体と斜面台の速さ は等しくなる。

(4)がわかりません 1行目が言っていることの根拠から教えていただきたいです

物理 284 定常波と波の式 原点x=0mにおける変位がy = Asinot で表される波があ り 92 x軸正の向きに速さで進むものとする。 (1) 位置 x における時刻の変位y を表す式を示せ。 (2) この波がx=1にある固定端で反射して戻ってくるとき, 位置xにおける反射波 の変位y′ を表す式を示せ。 (3) (1)の進行波と (2) の反射波が重ね合わさって定常波ができる。 位置xにおける定常 波の変位y" を求めよ。 必要ならば, a±ß aß Asinα ± Asinβ=2A sin COS 22 を用いよ。 (4) もとの波の波長を入, nを整数としてできた定常波の節と腹の位置を1,入,n を用いて求めよ。