(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... Read More

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

(3)番を教えてください😭 エネルギーの原理に当てはめた立式だと助かります😭

SECTION 2 力学的エネルギー 93 質量 m[kg〕,速度 [m/s]の物体が摩擦のある面の上を運動して､ 距離x [m〕 類題17 だけ進んで静止した。 動摩擦係数をμ,重力加速度をg 〔m/s〕とする。 (解答p.236) (1) 物体が最初にもっていた運動エネルギーはいくらか。 (2) 物体が静止するまでに面に対してした仕事をμを使って表せ。 (3) 動摩擦係数μ'を求めよ。 (4) 速度が2倍になると進む距離xは何倍になるか。

(2)について 解答にあるx軸はどこで取っているんですか？

(ALB) 重要問題 13 分裂 TITOAROL ( 質量 M 〔kg〕の球Aが,図1のように力F 〔N〕 を T 〔s〕 間受けて, 質量m[kg] の半球Bと質量M-m [kg] の半球Cに分裂する場合について考える。重力は無視でB きるとして次のに適当な式を入れよ。 初めAが静止している場合,分裂後のB [ の速さは(1) [m/s] である。次に図2 A 高 のように, Aが運動量 〔kg・m/s]で等速 小 直線運動してきて点Dで分裂を起こした後, B,Cが, 点DからL 〔m〕 だけ離れてAの 進行方向と垂直に置かれた板に衝突する場 合,分裂の方向はさまざまであることを考 えると, Bの運動量の最大値は2人 [kg・m/s]である。 また分裂がAの進行方向と垂直な方向に起こった場合,Bの 運動量の大きさは (3) 〔kg・m/s] である。 この場合、Bは板上, 点Eから (4) 〔m〕 離れた所へ衝突する。 2O AO S (331 〈三重大〉 内 D B H 差が つく! -D ORCH ÞOR L F ELD 小塚 量す達擦12 ( 解

【1】が分かりません。答えはtが1.0sでhが3.1mです。途中式（考え方）を教えてください。

8 自由落下鉛直投射 (Op.38~43) DITION 地上から高さ 8.0mの所より小球Aを自由落下させると同時に,地上か ら小球Bを初速度 8.0m/s で鉛直上方へ投射した。 2球は地上に落下す る前,同時に同じ高さの点を通過した。 重力加速度の大きさを9.8m/s2, 鉛直上向きを正とする。 SECTION (1) 同じ高さの点を通過するまでの時間t[s] と, その高さん [m] を求めよ。 (2) 同じ高さの点を通過するときのAとBの速度 UA, UB [m/s ] を求めよ。 8.0m A 8.0m/s B

6番ってY成分を2枚目の写真で解く時この答えになりますか？ 答え→2ﾙｰﾄ3 ちなみに違う解き方した時の答えが3枚目です！

6 速度の分解 水の流れがない水路を船が図のよう な向きに速さ4.0m/sで進む。 座標軸を図のように定めると き, 船の速度のx成分ひx [m/s], y成分 by [m/s] を求めよ。 例題2,18 4.0m/s 60° x 平

b cです。力を自分でこのように書けないです。コツを教えてほしいです。

図1のとき, ばねにはたらく力は図(a) のよう になる。 1本のばねは両側から mgの力で引き伸 ばされることになり, このときばねの伸びは である。 図2の場合, それぞれのばねにはたらく 力は図(b)のようになる。 1本のばねは図1の場 合と同様に,両側から mgの力で引き伸ばされ ているので, その伸び12はと等しい。 また, 図3の場合,それぞれのばねにはたらく力は図(c) のようになり, 1本のばねは両側から mg 2 の力 で引き伸ばされる。したがって, 伸び 13 は 14/12/2 (a) (b) Odddddddd mg LLLLLLLL LLLLSesece (c) mg Oddddddd [] 000000000円 mg 2 mg 2 なることがわかる。 以上のことから, ⑤ が正解である。 注意 ばねの一端を固定し、他端を大きさFの力で引いたとき, ばねの両端にはともに Fが加わる。

僕のやり方ではダメなのでしょうか。。。

発展例題5 斜面への斜方投射 物理 図のように, 傾斜角 0の斜面上の点Oから, 斜面と垂直 0 向きに小球を初速v で投げ出したところ、小球は斜面上の 点Pに落下した。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問中 に答えよ。 指針 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 直な方向に分解する。 このとき, 各方向における 小球の運動は,重力加速度の成分を加速度とする 等加速度直線運動となる。 解説 OP (1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 間 (1) (2) OP 間の距離を求めよ。 14! (S) (1) 斜面に平行な方向 にx軸、垂直な方向に y軸をとる (図)。重力 加速度x成分,y成 分は,それぞれ次のよ うに表される。 x成分: gsine y成分:-gcose 方向の運動に着目する。 小球が斜面から最も はなれるとき, v方向の速度成分vy が0となる。 求める時間をとすると, vyno-gcosd・tの 式から, -gcoso BA DZ gsin O 0 P Vo 0=vo-gcoset t₁ =- gcoso (2) Py=0 の点であり, 落下するまでの時間 を友として, y = vot-12gcos0.2の式から、 1 0=vot₂-9 cose.t₂² 2 1 0=t₂ (vog cost-t₂) 0=1200 rocosota) 2 200 20から, 発展問題 48,52 t₂ = x= Vo ら, OP間の距離xは, =1/29s takl g cosec(s) (1) x 方向の運動に着目すると, x= -1/21gsino-t2 か sine.t² 295 gsino.to/1/29sino (1 = sinO・ 200 gcoso ) 2v2" tan0 gcoso Q Point y方向の等加速度直線運動は,折り 返し地点の前後で対称である。 y=0 から、方 向の最高点に達するまでの時間と、最高点から 再び y=0 に達するまでの時間は等しく, t=2, としてを求めることもできる。

力学的エネルギーを使う問題なんですけど⑴、⑵が分かりません 解説お願いします

の 質量 1.0kg/ らかな斜面 きの速さ 練習問題 121 ジェットコースター 遊園地で図のような高さ40mのところからなめらかにすべりおりるループコー スターに乗った。 コースターが点Aから静かにすべりおりた。 (1) 点Bでの速さはいくらか。 (2) 高さ30m の点Cでの速さはいくらか。 GOOODBY 30m B A U=O 140m

答えが49Jになるんですがなぜ変わらないんですか？どなたか解説お願いします！

ギーの基準の高さを地面とする。 LAORE ② 物体を地面から鉛直上向きに投げ上げた。 投げ上げ た直後、物体の力学的エネルギーが49Jであったと すると, 最高点に達したときの力学的エネルギーは 何Jか｡ (2) 答 Beri 1. 貴覚 AL

物理のレンズの問題です。解説を読んでも全体的によくわからないので噛み砕いて教えて欲しいです。

例題 61 レンズ ② われわれの周囲には, めがねをか けた人が多い。 いまわれわれの目は 図に示したように,薄いレンズAと その軸(光軸)上の光によく感ずる 点Bをふくむ網膜とからなり,像が 網膜上につくられるとき物体を見る ことができると考えよう。 正常な目 ではレンズAの無調節状態 (疲労の 最も少い状態)で遠方が明りょうに見え、近くを見るには筋肉MがA の焦点距離fを変化させる。 正常な目ではf^>L(AB間の距離)となる ことはない。めがねを用いずに明りょうに見える最も遠い点, 最も近 い点をそれぞれ遠点,近点と呼ぶ。 以下, 目の位置とはAの位置を指し, A以外の光の進路中の物質の 屈折率は空気のそれと同じとする。 用いるめがねはいずれも薄い1枚 のレンズとしAの前方2.0cmにその軸をAの軸と一致させてかけるも のとする。レンズの種類については凸レンズ, 凹レンズのどちらかを 記せ。 (1) めがねを用いずに遠方が明りょうに見え、かつ近点が目から8.0cm この人の目ではレンズAの焦点距離fAはどれだけ変化するか。fの最 大値と最小値を求めよ。 ただしL=2.0cm とする。 (2) JAの調節範囲は (1) と同じであるが, L=1.8cmである人がAの無調 節状態で遠方を明りょうに見るにはどのようなめがねが必要か。 レ ンズの種類と焦点距離を求めよ。 (3) 遠点が目から150cmの近視眼の人 (L=2.0cm とする)が、遠方を 明りょうに見るのに必要なめがねのレンズの種類と焦点距離を求 めよ。 (4) 近点が目から38cmの遠視眼の人 (L=2.0cm とする)が,目から 20cmより遠い位置の物体を明りょうに見るのに必要なめがねのレン [北海道大・改〕 ズの種類と焦点距離を求めよ。 の位置 めの 2.0cm M A 目 の位 位置 B