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Physics Senior High

習っていないので分かりません。 教えてください!

7 [平行板コンデンサーへの誘電体挿入 比誘電率が 1 の空間中に, 一辺の長さがの正 方形の極板をもつ電気容量C の平行板コンデンサー がある。図のように, 比誘電率が 6 で一辺の長さ がとの正方形の断面をもち, 厚みが極板問隔と等 しい誘電体を このコンデンサーの極板間に挿入 する。 [A] 極板間の電位差をに保ったまま誘電体を挿入するとき, 以下の問いに答えよ。 (1) 誘電体を*ヶだけ挿入したときのコンデンサーの電気容量はいくらか。 (2) さらに誘電体を 4*々だけ挿入したときの極板上の電荷の変化量はいくらか。 (⑬) 前問の場合のコンデンサーの静電エネルギーの変化はいくらか。 (④ この静電エネルギーの変化は, 誘電体を挿入するためにした仕事のためであると して, 誘電体を 4x だけ挿入するのに外から加えた力の大きさと向きを答えよ。 [B] 極板問の電位差がになるように充電した後, 充電に用いた電源を取り外した。 の後, 誘電体を挿入する場合について以下の問いに答えよ。 (1) 誘電体をャだけ挿入したときの極板問の電位差はいくらか。 (2) 前問の場合の静電エネルギーはいくらか。 (③ 誘電体を*ャだけ挿入したときを考える。以下の 2 つの状態に対する静電エネルギ ーの差はそれぞれいく らか。 (ア) 挿入前(ニー0) (イ) 完全に挿入した状態 (々ニア) (4) 挿入時に, 誘電体がコンデンサーから受ける力の向きを答えよ。 ヒント| [Al 電位差をレに保ったまま誘電体を挿入 電源をつないだまま誘電体を挿 入 この場合, 外力のする仕事に加えて電源も仕事をし, それらの仕事の 和の分だけ静電エネルギーが座化する。 ( ル二5を 54* 54* 随割 [A] Q① ァ C の②⑦ 7 ③) 5 3 ④ CP* 誘電体を挿入する向きと逆向き の の (B] ①⑪ 2 Zrsyのの 92 2 5(アータ) 2ア十 2 (12 12(ア5*) 22 (4) コンデンサーに引きとまれる向き ⑬ ⑦)

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Physics Senior High

6の(1) k=mω^2としたらmが消されてしまうので1倍だと思ったのですが、なぜ違うのですか?

42| 第1編*力と運動 同基礎 CHECK 訣詞 7. 振動数5.0Hz の単振動の周期 7[s〕 と角振動数 の[rad/s] を 2. 時刻 7【S〕) における位置x(m〕 が, *三0.20sin0.50z/ で表さ 動数 の [rad/sJ, 周期 7[s] を求めょ り体が点 P, Q を両端 順 4 [m], 角振動数 の として拓 (rad/sJ の単振動をしている。表の 空棚を埋めよ。加速度は右向きを正 | 半科 | 加速度 z(m/sり 4 点0を中心に点 4 ゆで単振動をしでいる物体 らBに達するまでの|! : 2) Bから0に達するまでの時上 ら5. 図のように, 物体が点O を中侯 幅 0.40m の単振動 体が受ける力は右向き 谷えよ 速さ 2[m/s〕 点Bで物体が受ける力の向きと 6. 次の各場合に。 ばね振り子の周期はもとの UMG なるか。 X①) おもりの質 幅を 76 し 上 り子の周期はもとの周期の何倍に 〇1) おもりの質量を 2 倍にする。 0⑦2) 糸 し 8. 較 1.8m の単振り子の周期を求めよ。重力加速度の大ききを 9.8m/ 選 基礎 CHECK の解答 の ょり 7ユートーnas | _5. 復元力は振動の中心を向 ]くので| | 力は左向きである。力の大ききはあ ro=科」 ょより の=で= =81rad/s 還 さに比例するので 2.0N 2.!ァニニ4sino7」と比較して i 6. ばね振り子の周期の式 「7ー=2/全1 4=0.20m 1 | =0.50z=1.6rad 1 の | (り 質時を2倍にすると周期は9世。 本較(0n(生0S | (⑫ 周期は振帆によらない』よって細 3 この単動は.半年4, 角速度の等円! を 2 倍にすると周期は1倍 運動の正射影である。したがって | 7.単振り子の周期の式 r7=/ ょ0 ⑨0m/s ⑨4o(ms) @③ 0m/s 6 0折 ④ 4ef(m/s) ⑥ 0m/s: 08 | 周期は質量によらない。 よって, 上 ⑥ -4o?(m/s2 1 を 2 倍にすると周期は1 倍。 4 (⑪) 4つBの時間は. 過基6.0秒の1/2で| (2糸の長きを2催に -すると周期は9人 ある。よって3.0秒 8. 単振り子の周期の式 「のニ FR )) (⑰ B記0の時間は周期6.0 ん 2x/8- 2z/訪 =2rxす2 秒の1/4 で ある。よって1.5秒

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