物理の電磁気の質問です。大問4の解答の左の1番上の段のF=|Fa-Fb|は分かるのですが、その後の Faは点A,点Cに、Fbは点B,点C に着目してクーロンの法則を用いているのが何故なのか分かりません

4 1 AはBから引力を受けているからB の電荷は負。 -g とおくと 90=9×10°x 2×10-q_ 0.12 2q g=5x10-5 .. -5x10-5C なお、問題文では 「電荷はいくらか」 としたが,「電気量はいくらか｣ と同じ 意味である。 「電荷」 の方が 「電気量」よ り広い意味で用いられているが,区別は 気にかけなくてよい。 A 2 F=9×10°× =1.6N, 引力 接触させると電荷の一部は中和する。 残るのは F'=9x10°× 3 F₂=429 Fc=kg.2gkg2 (2a) 2 F=√FB²+Fc² 電磁気 +2×10-+(−8×10-)=-6×10-6 この電荷は A, B に半分 (-3×10-) ずつ分かれ、再び離すと両者は負で岸 りょく 力となる。 - kq² √√1+ a = √5 kq² 2a² = 0.9N, 斥力 ( 反発力) B g |_2×10-×8×10-6 0.32 3×10-×3×10-6 20.32 = 1 Fr B+ A+ FB FB Fc F [9] FA C DU 4* 図のような電荷をもつ小球 A, B, C が直線上 にa, rの距離を隔てて置かれている。Cが受け る静電気力の大きさFを求め, その向きが右向 きとなるためのrの範囲を求め, αで表せ。 右向きとなるためには FA-FB が正と なればよい。102 .. r²-2ar-a²>0 左辺=0とおいたときの2次方程式の解 r=a±√2a を用いて r>0 より r> (1+√2)a Cを自由に置ける場合には, AB間も 含まれる (FA, FBともに右向きの力と なるから)。 A より左側はFAが左向き で右向きのFBより大きく(Aの方が電 気量が大きいし距離が近いから), あり 得ない。 次図の太線部が該当することに なる。このような定性的な見方も大切で ある。 +1C →+++ C +2g F=FA-FB k2gg -|(a+r) ² = k·a·a/ C... kQ kq2r²-2ar-a² (a+r)²² A B 5 実線が+ のつくる電場 点線がのつくる電場 灰色は合成電場 -q A B (1+√2)a. Q Eo D +q C 07 D' E2 07 kQ (2a)² (4a)² D… y方向はキャンセルして消えてし まう。 x 方向は E₁ F xC + Q 3kQ 16a², 北方向

これ仕事率を求めるので同じ公式になると思ったんですけどどうして公式が違うんですか( ߹ᯅ߹)

(1) 物体に 2.0N の力を加えて、力の向きに 3.0m動かした。 力のした仕事はいくらか。 W = F·X FY 201 =2.0 x 3.0 P = (2) 上の仕事をするのに 1.5秒かかった。仕事率はいくらか。 W (J) より t (s) [w] 6.0丁 a 2600 4.0W 7.5 (3) 物体に水平方向から60°の向きに 3.0Nの力を加えて、 水平方向に3.0m動かした。 力のした仕事はいくらか。 3.0N W=F.x =1.5×3,0 1.SN (この成分のみが仕事をしている) (4) 物体に 3.0N の力を加えて、 力の向きに 2.0m/s の一定 の速さで動かした。 この力の仕事率はいくらか。 P = F x V [w] [N] [m/s] = 3.0×2.0 2.0N 3.0m bow 3.0N 60° 3.0m 4.5J. 2.0m/s 2.0N 性力 3.0N 60° 3.0N

なぜtanθがでてこないですか？

●力の成分力を互いに垂直な方向と方向に 分解し,分力屋 Fの大きさに向きを示す正、負の符 号をつけたFx, Fyをx成分, y成分といい, これらを 力の成分という。 力の大きさF と, 力の成分との 関係は,以下の式で表される。 Fx=Fcos0 y Fy=Fsin0 F=√F2+F3 }..... ② 3 F, F F. F F x

(3)の解き方について、 いや、(1)と(2)を利用しろ！！と思うかもなのですが、我流でやってみたかったのでやってみた結果間違いました。 これ分母に2がつくのはなぜですか？

発展例題 38 極板間にはたらく力 4x 電気容量 C,極板間隔dの平行板コンデンサーがある。両極板 には, ±Qの電荷がたくわえられている。極板間の電場は一様で あるとして,次の各問に答えよ。 (1) コンデンサーがたくわえている静電エネルギーを求めよ。 指針 極板を引きはなす仕事の分だけ, コ ンデンサーの静電エネルギーは増加する。 また, 引きはなす力と極板間の引力の大きさは等しい。 解説 (1) 静電エネルギーをひとして, U=- 2C 2) 極板を引きはなした後の電気容量を C' とす る。 電気容量は,極板間隔に反比例するので, C'=- -Q (2) 極板間の距離をゆっくりと⊿x引きはなしたときの静電エネルギーを求めよ。 (3) 極板間にはたらく引力の大きさを求めよ。 d d+4x U'は, -Cとなる。 求める静電エネルギー U'=- 2C' = d Q² (d+4x) 2Cd 発展問題 473 Q24x 2Cd +Q (3) 極板を引きはなす力の大きさをFとする。 この力がする仕事 F⊿x は,静電エネルギーの 増加分 U'-Uに等しい。 FAx=U'-U= 2Cd 極板間の引力の大きさは,極板を引きはなす ときに加える力の大きさFと等しい。 (注) 真空の誘電率を ε, 極板の面積をSとする。 C = [S/d から, Cd=Sであり、力の大きさ Q2/(2Cd) はQ2/(2S) と表される。 Q, S, & は極板間隔が変化しても一定であるから,極板 間の引力は一定となる。 F=

（2）の（ア）の問題です 位置エネルギーの差を利用して求められないのですか？

やや難 12分 チェック問題 2 鉛直ばね振り子 ばね定数k, 自然長の軽いばねの両端 にともに質量mの小球A,Bがつけられ ており、Bは天井からつるした軽い糸の先 についている。 x軸は、Bの位置を原点に して, 鉛直下向き正にとる。 (1) Aをつり合いの位置で静止させたとき, (ア) 糸の張力を求めよ。 (イ) Aの座標 x を求めよ。 (2) (1) の状態からばねの自然長の位置ま で,Aを持ち上げ, 静かに放した。 (ア) Aを持ち上げた外力のした仕事W を求めよ。 (イ) Aが(1)のつり合いの位置を通過するときの速さを求めよ。 0- X軸 B. A m lllllllll m k (ウ)糸は張力が2.5mgになると切れる。 糸が切れる直前の ばねの伸びを求めよ。 (エ) 運動中に糸が切れるかどうか判定せよ。 TREREREN

なぜ自分の解答はダメなのでしょうか？

第6章■仕事と力学的エネルギー 59 リード C 113 仕事 あらい水平面上に質量mの物体を置き, 壁との間をばね定数kのばねでつないだ。 ばねが自然の長 さの状態から、 手で水平に物体に力を加え, ばねの伸びが xになるまでゆっくりと引き伸ばした。 手によってなされた仕事Wはいくらか。面と [センター試験 改] 物体の間の動摩擦係数をμ',重力加速度の大きさをgとする。 k mm m

青線で囲った部分、n+1じゃなくて、nじゃないですか？ 最高次の項をnだと置いているから、a(x+1)∧n-ax∧nじゃないんですか？ ここがnだとどういけないんでしょう

42 重要 例題 21 等式を満たす多項式の決定 多項式 f(x) はすべての実数xについてf(x+1)f(x)=2x を満たし, f(0)=1 [一橋大] であるという。このとき, f(x) を求めよ。 指針 例えば、f(x) が2次式とわかっていれば, f(x)=ax2+bx+c とおいて進めることが できるが,この問題ではf(x) が何次式か不明である。 →f(x) は n次式であるとして, f(x)=ax+bx-1+...... (a=0, n ≧1) とおいて 進める。 f(x+1)f(x) の最高次の項はどうなるかを調べ, 右辺2x と比較するこ とで次数 n と係数 αを求める。 なお, f(x) = (定数) の場合は別に考えておく。 f(x)=1 f(x)=c (cは定数) とすると, f(0) =1から 解答 これはf(x+1)f(x)=2x を満たさないから,不適。 よって, f(x)=ax+bx-1+..... (α= 0, n ≧1)(*) とす ると f(x+1)f(x) =a(x+1)"+6(x+1)"'+......-(ax+bx-1+......) =anx-1+g(x) ただし,g(x) は多項式で,次数はn-1より小さい。 f(x+1)f(x)=2xはxについての恒等式であるから,最 高次の項を比較して ・①, n-1=1 ...... ( an=2...... ②② よって 2x+6+1=2x この等式はxについての恒等式であるから b+1=0 すなわち b=-1 したがって f(x)=x-x+1 基本15 この場合は, (*) に含ま れないため, 別に考えて いる。 ◄(x+1)" 練習 f(x) は最高次の係数が1である多項式であり 定 ④ 21 f(x2)={f(x)-ax-b}(x²-x+2) が成り立 びα bの値を求めよ。 ①から n=2 ゆえに、②から a=1 このとき, f(x)=x2+bx+c と表される。 f(0)=1から c=1 またf(x+1)f(x)=(x+1)+6(x+1)+c-(x2+bx+c)c=1としてもよいが, =2x+6+1 結果は同じ。 =x"+nC1x"-1+nC2.xn-2+... のうち、 n+1/ a(x+1)" -αx" の最高 次の項は anx-1 で, 残 りの項はn-2次以下と なる。 anxn-1と2x の次数と 係数を比較。 POINT 次数が不明の多項式は, 次と仮定して進め 係数比較法。 有効 し、常 5 基本事 12 3 2

21の解き方、式の立て方も含めて教えてください

S af x = vol + v² — vo²: = 2ax (14) (20) y = Vol + ²²-v² = 2gy (21) 問20 小球をある高さから初速度 5.0m/sで鉛直下向きに投げると, 2.0秒後に地 面に達した。 小球を投げた点の高さと、地面に達する直前の小球の速さを求 めよ。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 ink (15) 問②1 ビルの屋上から, 小球Aを自由落下させ, その1.0秒後に同じ所から小球 B を鉛直下向きに投げた。 B を投げてから 1.0秒後に,BがAに追いついたと すると, B の初速度の大きさは何m/sか。 重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 A

この図形の時、なぜ摩擦力Fのモーメントは考えないのですか？教えてください。

a -b- b W A NA F x! T B 6/2 b

問3で自分の答えでは何故バツなのか教えていただけないでしょうか？

円筒の上端近くで振動数 420Hz のおんさを鳴らしながら、円筒の 10%。 気柱の振動 水面の位置を徐々に下げていったところ, 上端から水面までの距離がﾑ=19.0cm のとき に初めて共鳴がおこり, 2=59.0cm のとき, 再び共鳴音を聞いた。 (1) このときの音の速さVは何m/sか。 (2) 共鳴したときの筒口の腹の位置は,筒の上端よりどれだけ上にあるか。 (3) l=59.0cm として, 振動数のより大きいおんさを筒口で鳴らすとき, 共鳴が起こる最も 420Hz に近い振動数は何Hzのものか。 (1) (2) (3) U 14639