1(3)がわからないので教えてください。

4 1等加速度運動 A) 標準問題 必開や1.〈速度の合成〉 図1のように両岸が平行な川がある。川の流れの速さ は川の中ではどこでも一定で, 岸に対し平行にvo [m/s] であるとする。また, 岸に対し垂直の線の両端を A, B とし,AとBの間の距離をL[m] とする。この川を船 で渡るとき,実際に川を渡る船の向きと速さは, 静止し た水に対し船を進めようとする向きと速さとは異なって くる。船の大きさは無視できるものとする。 (1) 静止した水に対する船の速さは 2vo [m/s] であるとし, 船が岸に垂直に, 点Aから点Bに 進むためには,船は直線 AB に対し, 川の上流方向に角度ア る必要がある。その結果, 船は直線 AB上を進む。 AB 間を横断する時間は 川の流れ Vo 船 図1 だけ傾いた向きに進め O 「イ×- (s] である。 Vo (2)船を静水に対する速さ 2vo [m/s] で直線 ABの向きに進めたとき, 実際には直線 ABに 対し川の下流のほうに傾いた向きに進む。このときの実際の船の進む向きでの速さは |ウ× o [m/s] で, 船が対岸に到着する地点の点Bからの距離は エ×L [m] とな る。またこのときの対岸までに要する時間は オ× [s] である。 Vo (3) 図2のように,岸にそって下流へ向かって一定の速 さで走る自動車があり, 船が点Aを出発すると同時に 自動車は点Bを通過するとする。 船を対岸に向かって 進め,自動車と出会う点を点Cとする。自動車の速さ と船の静水に対する速さがともに2v0 [m/s] である場 合,点Cに到達するためには, 静水に対し船を進める 向き0を,直線 ABに対し下流の方向に カ]°と すればよい。実際の直線 AC にそった船の速さ vはキ]×vo[m/s〕, 点Cと点Bとの 自動車 B 200 川の流れ Vo 船 図2 距離は ク×L[m] となる。また点Cに到達するまでに要する時間はケ×- Vo [s] である。 【近畿大)

【v-tグラフ】 向きを答える時に1枚目の方では左向きを-と示していますが2枚目では右向き、とそのまま書かれていて問題によって変わるものなのか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

x-tグラフの基本プロセス Process プロセス 1 文字式で表す プロセス 2 グラフから数値を読みとって代入 プロセス 0 X = 4.0、位置座標x (m) プロセス 3 答えは[数値)× [位]で表す 数直線上の向きに+やーで表す -X5= 4.0 4.0° デッスマイナス X3= 2.0 2.0 X4= 0 - 時刻t(s) X2= 2,0 2.0 4.0 6.0 8.0 t5 M MM MM ち= 0 t2 t3 ta 解説 (3) 1 求める平均の速度を西[m/s] とする。 プロセス 1 文字式で表す X5- X4 求める平均の速度を [m/s] とする。 (1)と同様に D3= ts-t。 Ax - X2-X1 D= At tな-ち 4.0-0 2 8.0-6.0 プロセス 2 グラフから数値を読みとって代入 =2.0 [m/s] 2.0-4.0 2.0-0 V= 3 答 +2.0m/s = -1.0 [m/s] (4) 答 プロセス 3 答えは [数値] × [単位] で表す 速度[m/s) |ひーtグラフ ーは, 速度の向きが正の向き 2.0 答 -1.0m/s と逆であることを示している 1.0+ (2)1 求める平均の速度を返 [m/s] とする。 時刻 8.0 t (s) 2.0 4.0 6.0 (1)と同様に ひ2= 0 -1.0 X3- X2 ts-te -2.0+ 移動距離の 2.0-2.0 4.0-2.0 2 (5) 求める道のりをs[m] とする。 総和が道のリ =0 [m/s] |x2-x|+|x3-xa|+|x4-xal+|xs-xil =|2.0-4.0|+|2.0-2.0|+|0-2.0|+|4.0-01 =2.0+0+2.0+4.0 =8.0 [m] S= 3 答 0m/s 傾きが0なら速度も0 答 8.0m 片道4.0mの距離を往復した

(1)と(2)を解説して欲しいです。

2 右の図は,止まっていたエレベーターが上昇し,停止するまでの加速度a [m/s?] の時間変化を表した グラフである。有効数字2桁として, 以下の間に答えよ。 1am/s'] (1) エレベーターが上昇し始めてから4.0秒後の速度を求めよ。 (2) エレベーターが上昇し始めてから7.0秒後の速度を求めよ。 (3) エレベーターの速度 [m/s] と時間[s] と 3.0- の関係をグラフに表せ。 (4) 9.0秒間にエレベーターが上昇した高さは何mか。 f1234 5 6 78910 0 -2.0- [s]?

ホイーストンブリッジの基本問題です。 2枚目の解答にVA=R3I1 とありますが、なぜRはR1ではなくR3の方を使うのですか？ どちらでも良くないですか？

VR 365,366 基本例題 83 ホイートストンブリッジ A 図のように抵抗を組み合わせたブリッジ回路がある。抵抗値 R, Ra, Rsはそれぞれ2kΩ, 4kΩ, 4kΩである。Gは検流計, Sはスイッチ, Rxは可変抵抗器の抵抗値である。電池の起電 力は3Vで, 内部抵抗は無視する。 (1) Sを閉じたとき, Gの針が振れないように Rxを調節した。 この抵抗値 R«(k£] を求めよ。 (2) Sを開いたままにしたとき,次の(a), (b)の値を求めよ。 (a) Rx の値を2KΩとしたときの点Bに対する点Aの電位 V[V] (b) 可変抵抗器の抵抗が断線したときの点Bに対する点Aの電位V'[V] R, S C R。 R。 B Hov 3V

(2)についてなのですが、極板間隔が3倍になると〜電気量も1/3に減る、までは理解できるでのですが、なぜ結局答えは-2.0×10^-5Cになるのかが分かりません。

気 うぶ は 劇 352 電気各容量2 空気中で電気容量 3.0 μFのコンデンサーと、 起電力 10 Vの電池を右図のようにつないだ。 Sはスイッチで いSA ア に 10 V ある。 CS50E Mel. (1)スイッチを閉じて十分時間が経過した(状態 1)。コンデ ンサーに蓄えられる電気量はいくらか。 また, 静電エネ ルギーはいくらか。 (2))次に,スイッチをつないだままコンデンサーの極板間隔を3倍にした。電池の中 を通過した電気量はいくらか。また, その向きを図中のアかイで答えよ。 (3) 状態1に戻してから,スイッチを切り,今度はコンデンサーの極板間を比誘電率 7.0 の誘電体で満たした。極板問の電位差はいくらか。空気の比誘電率は1.0と 3.0 uF Vot する。

赤い線で引いたところの数字は何の数字なのかがわかりません。あと、3.542eVは何の数字なのかも教えてください。

226 金属カリウムに 350 nm の光を照射した. 金属カリウムの表面から放出された 電子の運動エネルギー (eV) を求めよ.ただし, 金属カリウムの仕事関数は 例題11.1 2.26 eV とする. 照射した350 nmの照射光のエネルギーEは, 解 E= hV = hc/a 6.626 ×10-34 Js× 2.998×10° ms-! 350×10-9 - 34 5.6756 × 10-19 J m 5.6756×10-19 J 1.6022×10-19 JeV-1 = 3.542 eV 三 となるので,金属カリウムの表面から放出された電子の運動エネルギーは(11.7) 式から、 (1/2) mov? = 3.542 eV- 2.26 eV = 1.282 eV である。 11.1.3 ボーアの原子模型と水素原子の線スペクトル 1908年,Thomsonは 「一定の半径を持つ均一に広がった正電荷を帯びた球があり,電気的に 中性にするために正電荷の球の中に負の電荷を持った電子が埋もれている」という原子構造を従 出した。古典物理学によれば, 荷電した物体が回転運動すると,必ず電磁波を放出してエ不ルイ ーを失う、このことは電子が静止している状態が最も安定であることを意味するため,このほに は古典物理学によって支持された.ところが, 1911年,Rutherford は薄い金属箔にα線を照射 して得られた散乱α線の角度分布の解析から, 「原子の中心に正電荷を帯びた球があり,負の電 一荷を帯びた電子がその周りを回転している」 という構造を提出した. この構造は太陽の周りを地 三球が回っているのと同じ構造をしていることから, ラザフォードの惑星モデル*1 と呼ばれてい る. ラザフォードは正しい水素原子の構造を提出したにもかかわらず, この構造に古典物理学を 適用したため,最終的には前に述べたトムソンモデルと同じ構造となってしまった。 1913年,Bohr は一部古典物理学を否定する次の1 の円軌道(電子前)

2番なのですがこの問題では速度はマイナスなので変位もマイナスですよね？？ なのになぜ平均の速さはマイナスではないのでしょうか？？

発展3 下の図は、x軸上の原点0を初速度0[m/s]で出発した物体Aの速度vIm/s」と時刻tls」との関係を示 したグラフ(vーt図)である。以下の問いに答えなさい。 Jalbor= Talo1-s v[m/s] 問17速度と時間の関係を示した(a-t)グラフを書 きなさい。(0Stハ12の範囲) 縦軸の横に加速度の値を記入すること。 問2 時刻-0~4[s]の平均の速さを求めなさい。 問3 出発してから再び原点Oに戻る時刻を求めよ。 問4 t=12[s]の物体の位置(座標)を答えなさい。 問5 物体Aが原点を出発すると同時に、物体Bが初 速度4.0[m/s]で加速度が正の向きに0.50[m/s] の等加速度運動で原点から進んだ。原点を出発 してから、t秒後に物体Aと物体Bが同じ位置(座 標)xになった。 (1) 時刻と位置(座標)xを求めよ。 (2) 時刻tにおけるAに対するBの相対速度を求め なさい。 12 8.0 mamio 4.0 2 8 10 0 -4.0 7

鶯色の線の下の部分の式が理解できません。なぜV2woも止めたいのに分子にC1が来ているのでしょうか？

基本例題61 図のように,Ci=3.0μF, C2=2.0 μF, C。=4.0μFの コンデンサーを接続し,V=30Vの電源につなぐ。各 コンデンサーは,はじめ電荷をもっていなかったとし コンデンサーの接続 基本問題 460, 461, 463 2005 C。 30 C Y Xpn 。 Z て,次の各間に答えよ。 (1) XZ 間のコンデンサーの合成容量を求めよ。 (2) YZ 間の電圧を求めよ。 (3) Ci, Czの各コンデンサーにたくわえられる電気量をそれぞれ求めよ。 4. 、ous Errms 30V V 指針 C C' 2.0+4.0=6.0μF で, XZ 間の合成容量Cは, XZ 間の合成容量 1 C' Y 1 1 1 と-。 は, XY 間と YZ X Z C 3.0 6.0 C=2.0μF C」 間の直列接続と考 えて求める。また, () XY 間, YZ間の各電圧V., V2は電気容量 G, C'の逆数の比に等しい。 YZ 間の並列部分 Ci_on =30× Ci+C' 3.0 V=30V V2=V×- =10V の合成容量をC 3.0+6.0 として,回路は図のように改めることができ, 直 列接続では,各コンデンサーに加わる電圧の比は, 電気容量の逆数の比に等しい。 (3)(2)の結果から,V」=V-V2=30-10=20V Ci, C2のコンデンサーの電気量を Qi, Q2 とし, Q=C,V=(3.0×10-)×20=6.0×10-5C Q2= CaV2=(2.0×10-)×10=2.0×10-5C 解説 (1) YZ 間の合成容量 C'は,

電場の向きと逆の仕事はどうして正になるのですか？ 逆に電場と同じ向きだったら電場がする仕事は負っていう事ですか？

解答(1)ともに2.0×10°V/m (4) 9.6×10-19J (5) 8.0m/s (2) 6.0V (3) 2.0V, P 指針 (1) (2) (3) 一様な電場中での電場Eと電位差Vの関係は, V=Ed と表される。なお,電位の基準(0V)は, 接地している点である。 (4)仕事 Wは,W=qV と表される。仕事の正負に注意して計算する。 (5) 電場からされた仕事が, 粒子の運動エネルギーとなる。 解説)(1) AB間には一様な電場ができており,点P, Qの電場の強 さは等しい。求める電場の強さE (V/m] は, V E= d 12 =2.0×10°V/m ともに2.0×10°V/m 6.0×10-2 (2) 点Pの電位を Ve, PB 間の距離を dpp として, V=Ed の関係から, Vp=Edpe=(2.0×10°)× (3.0×10-)36.0V (3) 点Qの電位 V。は,(2)と同様に計算すると, V=EdoB=(2.0×10°)× (2.0×10-2)3D4.0V これから, PQ間の電位差 Vpg は, 高電位となるのは, Pである。 (4) 粒子は負電荷なので, 電場とは逆向きに力を受ける。 Q→Pは, 電 場とは逆向きなので、電場(静電気力)がする仕事は正である。求める 仕事をWとして, W=lqVpol=|(-4.8×10-19) ×2.0=9.6×10-19」 Vra= Vp-Va=6.0-4.0=2.0V

2番がよくわかりません。電位さを求める公式V=EDで計算していますがpからbまでの電位差を求めて12vから引いているという意味ですか？わかるような分からないようなです。どなたか教えて下さい。

17. 電場と電位219 43.金属板問の電場と仕事 図のように、十分に広い金 A 属板A,Bを6.0cmの間隔で平行に置き,電圧 12Vの電 源につないで負極側を接地して,金属板間に一様な電場を (つくる。図が示す金属板間の位置に点P, Qをとる。 点P,Qの電場の強さは、それぞれいくらか。 (2)点Pの電位はいくらか。白人で多住の公式のがり? V:ed 3Y PQ間の電位差はいくらか。また、PとQではどちらが高電位か。 B 6.0cm PQ 3.0cm '2.0cm 12V (4) 電荷 -4.8×10-19C の粒子が、静電気力によってQからPに運ばれるとき,電場が する仕事はいくらか。 (5)(4)と同じ粒子(質量 3.0×10-20kg)がQを静かに出発した。Pでの速さはいくらか。 ただし,粒子にはたらく重力は無視できるとする。 例題57·58 ヒント(5)電場がした仕事は, 粒子の運動エネルギーになる。