物理基礎の、平面内の運動についての質問です。なぜ、写真の赤く囲った部分が45°だと分かるのですか？

Wsin 45 ク 45 ° 451 Falm 0.8 VWCOS 45° W am 0.217

(2) 普通に垂直抗力の大きさを考える問題ですが、 ローレンツ力のvbl/rを考えないのは、Nsin θと釣り合っているからで Vbl/r=N sin θからも求まりますか？

導体 導体棒 537. 磁場中の導体■ 図のように、十分に長い2 本の導体レールIとⅡを間隔で平行に固定し, 水平面とのなす角が0となるように真空中に置く。 レール上端には,起電力Vの直流電源,抵抗値尺 の抵抗器, スイッチ S,, S2 で構成される回路をつ なぐ。 レールの間には, 鉛直上向きの一様な磁場 (磁束密度B) がかかっている。 質量mの導体棒 を2本のレールに対して直角にのせる。 導体棒 水平面 は,レールと直角を保ちながらなめらかに動く。 抵抗器以外の抵抗や,回路を流れる電 流がつくる磁場は無視し,重力加速度の大きさをgとする。 (1) スイッチ S2 を開き, S を閉じた状態では,導体棒は静止した。起電力Vを求めよ。 (2)導体棒が2本のレールから受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 BA _S2 II 次に, スイッチ S を開いた直後に S2 を閉じると, 導体棒はレールに沿って下降し、 やがて一定の速さ”となった。 (3) 誘導起電力によって回路に流れる電流の大きさを, vを含んだ形で求めよ。 (4) 導体棒の速さを求めよ。 (5) 抵抗で単位時間に生じるジュール熱を, vを含まない形で求めよ。 (17. 慶應義塾大 改) 例題45

物理基礎の問題です。 解説を噛み砕いて説明していただけると嬉しいです

121. 斜めに加えられた力と摩擦力 f le 解答 (1) (2) tan≦μ mg sino-μ coso (1) 物体が受ける垂直抗力をN, 静止摩擦力をFとして、水平w :日 方向, 鉛直方向の力のつりあいの式をそれぞれ立てる。すべり出す直前 DENAU DE には,静止摩擦力は最大摩擦力となる。 (2) 物 体が受ける力の水平方向の成分の大きさが, 常に最大摩擦力以下であればよい。 解説 (1) 垂直抗力をN, 静止摩擦力をF とすると､物体が受ける力は図のようになる。 水平方向と鉛直方向のそれぞれの力のつりあ いから, F mg 水平方向: fsin0-F=0 鉛直方向 : N-mg-fcos0=0.② 式①から, F= fsino③fcose fsin 静止摩擦力は,物体が すべるのを妨げようとす る左向きにはたらく。 69

なぜこの問題で重力と垂直抗力の合力をもとめるのですか？ また、なぜ分解するのですか？

例題1 運動の法則 (なめらかな斜面上の運動) 水平面と角度をなすなめらかな斜面上に, 質量 m[kg]の物体 を置いて静かにはなしたところ, 物体は斜面上で運動を始めた。物 体に生じる加速度の大きさと向きを求めよ。 重力加速度の大きさ をg [m/s2] とする。 用 【解法】 物体にはたらく力は重力と垂直抗力である。重 力と垂直抗力の合力を求めるために, 重力を斜面に平行な 方向と垂直な方向に分解する。 重力の斜面に平行な方向 の分力の大きさは mgsin 0, 斜面に垂直な方向の分力の 大きさは mg cos 0 である。 物体が斜面に垂直な方向には 運動しないことから, 重力の斜面に垂直な方向の分力 mg cos と垂直抗力の合力は0である。 よって,重力と 垂直抗力の合力はmgsin0であることがわかる。 物体に mgcoso 垂直抗力 mg sino 重力 mg

(2)の垢で囲んだ所が分かりません…

必修 基礎問 ・サーの電場と電気容量 面積Sの電極 A,Bからなる平行板コンデンサーがあ る。 電極間は真空で、電極間距離はdである。 図1のよ うに,電極Bを接地し電圧 V の直流電源をコンデンサー につないで,十分に時間が経った後,電源を切り離した。 ただし,真空の誘電率を co とする。 めよ。 (1) 電極間の電場の強さとコンデンサーの電気容量を求 50 次に,図2のように,電極Bに接するように,電極と 同形で厚さ 1の誘電体電極Bに接して完全に挿入し た。誘電体の誘電率は,真空の誘電率の2倍(比誘電率2) である。 (2) 電極Aと誘電体の間の電場の強さE と誘電体内部の電場の強さE2を 求めよ。 物理 off 図 1 図2 A 誘電体 d B 2 (3) コンデンサー内部の電位を電極Bからの距離yの関数としてグラフを描 け。ただし,電極 A, B の位置はそれぞれ,y=d, y=0 である。 (4) 図2のコンデンサーの電気容量 C を求めよ。 (奈良女大)

写真の赤線部では交流回路でのコイル、コンデンサーはそれぞれ (電圧の実効値)=(リアクタンス)×(電流の実効値)という式が成り立つと書かれていますが、この電流電圧の実効値は抵抗を流れる電流と同じ(最大電圧(流)の1/√2倍した)数値ですか？最大電圧(流)を1/√2倍したもの... Read More

■コンデンサーのリアクタンス 式(27)より、Io=ωCV であるからwC=- 1 とおいて Vo=X。 と表 Xc すと、電流の最大値 Ⅰ と電圧の最大値 V。 との間には, オームの法則と類 似の関係が成り立っており, Xc は電気抵抗に相当する物理量となってい -p.250 ることがわかる。 このXc をコンデンサーのリアクタンス (容量リアクタ ンス)といい, 単位には電気抵抗と同じオーム (記号 Ω) を用いる。 コンデンサーのリアクタンス 1 (28) XcwC 式(24)より、Io= Xc [Ω] コンデンサーのリアクタンス w [rad/s] 角周波数 C〔F〕 電気容量 コンデンサーでは, 角周波数 ωや電気容量Cが大きいほどリアクタンス 小さくなり, 電流は流れやすくなる。 また, 電圧の実効値 Ve と電流の 効値との間にも同様に,Ve=Xce という関係が成り立つ。 コイルのリアクタンス Vo であるから,wL=Xとおいて Vo=X。 と表す WL と、電流の最大値と電圧の最大値 V。 との間には,オームの法則と類似 の関係が成り立っており, XL は電気抵抗に相当する物理量となっている reactance ことがわかる。 このXL をコイルのリアクタンス (誘導リアクタンス)と いい, 単位には電気抵抗と同じオーム (記号 Ω) を用いる。 コイルのリアクタンス XL=wL (25) XL,[Ω] FELL FAC コイルのリアクタンス w [rad/s] 角周波数 hata To 4 10 L [H] 自己インダクタンス スが大きくなり, 電流は流れにくくなる。 また, 電圧の実効値 V と電 実効値との間にも同様に, Ve = Xile という関係が成り立つ。 コイルでは, 角周波数や自己インダクタンスLが大きいほどリアクタ

(5)(6)の解き方が全く分かりません😭 お願いします🙇‍♀️ 解答は (5)t=4√3V。sinθ/3g[s] (6)tanθ=√3/2

5 図1のように、 水平面上で水平面に対して8の角度で小球を投げ上げた。 小球の初速度の大きさをv[m/s] 重力加速度の大きさをg〔m/s2] と する。 Vosing 〇 (1) 小球が最高点に達する時刻 t] [s] を求めよ。 O (2) 最高点の高さH [m] を求めよ。 〇(2) 小球が水平面に落下する点までの水平到達距離L [m] を求めよ。 ○ (4) 角度日を何度にとると、(3) の水平到達距離が最大となるか。 必要であれば、2sincos0= sin 20 を用いて考えよ。 Vocos 次に図2のように、水平面とのなす角が30° の斜面上の1点から、小球を斜面の 上方に向かって斜面に対して角度日、初速度 v[m/s]で投げ上げる。ただし、 0° < 0 < 60°とする。 また重力加速度の大きさをg[m/s2]とする。 ☆ (⑤) 投げ上げてから斜面と衝突するまでの時間 t [s] を vo,g, 0 で表せ。 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには、tan e の値がいくらで あればよいか。 Vo vo. 図1 8 Yosine 9 Sine. 30° 図2 d lr

3番です ①の式を使ったら単に弾丸が真っ直ぐ水平方向にL移動するのにかかる時間が出るだけじゃないのですか？

を用いて表せ。 「力。 瀬力 [19 国士舘大] 34,35,36,37 ◆43 自由落下と斜方投射■ 図のように, 原点O からx軸方向にだけ離れた点Bの真上で, 高さん の点をAとする。 時刻 t=0 に点Aから小さな物体 を自由落下させると同時に, 点Oから初速で弾丸 を水平と角をなす方向に発射した。 重力加速度の 大きさをgとして, 以下の問いに答えよ。 Oc (1) 点Oから初速 v, 水平と角0 をなす方向に発射 された弾丸がx=l に到達したときのy座標ys を求めよ。 け! (2) 弾丸が物体に必ず命中するためには, 0, 1, んの間にどんな関係があればよいか。 (3) 弾丸が物体に命中するまでの時間 to を, v, l, hを用いて表せ。 (4) OB が地面の場合, 物体が点Bに落下するまでに弾丸が必ず命中するためには,”は どのような条件を満たさなければならないか。 h, l, g を用いて表せ。 V 0 A B x 物

この問題の（カ）で、v'＝√V x二乗＋V y二乗となっているのですが、これは、 x成分と y成分の速さを合成したということですか？

8. <斜面をのぼる小球の運動〉 水平な面(下面)の上に,高さんの 水平な平面(上面)が斜面でなめらか につながっている。 図に示すように x, y, y'軸をとり、斜面の角度は軸方向から見た断面図 である。 下面上でy軸の正の向きに y軸とのなす角を 6, として. 質量 mの小球を速さで走らせた。 な お.06 <90° かつ">0とし、小球は面から飛び上がることはないものとする。 また, 重 力加速度の大きさをgとし、斜面はなめらかであるとする。 次のアイに入る最も適当なものを文末の選択肢群から選べ。 また. ウクに入る数式を求めよ。 (1) 斜面をのぼりだした小球は、x軸方向にはア, 斜面上のy'軸方向にはイをす る。 小球が斜面をのぼりきって上面に到達したときの小球の速度x成分の大きさは y成分の大きさはエ(のぼりきる直前の速度のy成分の大きさに等しい)。 ま た。斜面をのぼり始めてから上面に到達するまでにかかる時間はオである。上面で sin 小球の進む方向とy軸とのなす角度を 62 とすると, 0, と 62 の関係は、 と sind= なる。 (2) 初速度の大きさを一定に保ちながら, 0, を0から徐々に増やしていったとき, 0, が小 さいうちは小球は上面に到達した。 しかし, 6, がある角度に達すると上面に到達でき ずに下面にもどってきた。 このときの6cの満たす条件は, sinc=キであり、また 200cのとき小球が斜面をのぼり始めてから再び下面にもどるまでにかかる時間は [クである。 イの選択肢] ア ①等速度運動 ③ 加速度 a-gcos の等加速度運動 ⑤ 加速度 αー の等加速度運動 ⑦ 加速度 α! の等加速度運動 sind 9 tan ② 加速度 α-gsin ⑩ 加速度 α=-gtan ⑥ 加速度 α= COS 6 の等加速度運 の等加速度運動 の等加速度運動 (上智大)

物理 力のモーメントです。 （4）でfgまわりの力のモーメントを求めるのですが、摩擦力が反時計回りで、垂直抗力が時計回りになるのがよくわかりません。 どなたか教えてください。

高さが [m]、底面の一辺の長さがmの正方形で,密度が一様な質量 m[kg]の直方体abed-efghを下 図のように水平面に置かれた斜面上のA点に置いた。 斜面は取り替え可能であり、 異なる材質のものを実 重力加速度の大きさをg[m/s']として, 以下の問いに答えよ。 なお, 問 (1), 問 (3) を除いて, 答えを導く過程 験によって使い分けた。 また, 斜面と水平面のなす角 9 [rad]は, その大きさを変化させることができる。 も記述すること。 b e a d 00 b A a まず,なめらかな斜面を 0 = 0, [rad] となるように設置してA点に直方体 abcd-efgh を置いたところ, 方体はそのまま斜面をすべり始めた｡ (1) の解答欄 A (1) このとき、直方体 abcd-efgh に作用しているすべての力の大きさおよび向きを,解答欄に示せ。 ただ し、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること。 e (2) 直方体 abcdefgh が斜面を下る際の速さおよび加速度の大きさを, 動き始めてからの時間を f[s] とし て, およびg の中から必要なものを用いて答えよ。 次に,静止摩擦係数がμの斜面に取り替え、直方体abcdefgh をA点に置いた。 (3) 0 0 = 0 rad から徐々に大きくして0=0, [rad] となったとき, 直方体 abcdefghは静止したままであ った。このとき、直方体 abcdefghに作用しているすべての力の大きさおよび向きを、解答欄に示せ。 ただし、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること｡