この問題の意味と解き方がわかりません。

例題16 力がする仕事 基本問題 108. 109, 標準向腿 11 図のように,水平面上に置かれた質量 m[kg]の物体にひもをつけ, 水平 から30° の向きにF[N]の力を加え続けて, ゆっくりと Im]移動させた。 この間,ひもの張力, 動摩擦力が物体にした仕事はそれぞれ何Jか。 m [kg] F[N] イ30° 130° -1[m] 旨針 W=Fscosθの公式を用いて計算する。ゆっ くりと移動させているので, 物体にはたらく力はつりあ っており,動摩擦力の大きさは, 水平方向の力のつりあ いから求められる。 解説 ひもの張力がした仕事 W. [J]は, 動摩擦力がした仕事 W。は, W=Fs cos0の公式を用い ると,動摩擦力が物体の移動する向きと逆向きにはたら くことを考慮して, 3 FL (J) 1 5 V3F W2=- 2 ×1Xcos180°=- 2 3 FLJ) Advice カFがする仕事は, (水 平方向の分力)× (移動距離) からも V W=Fscos0 から, W=Flcos30°= 2 動摩擦力の大きさをf[N]とすると, 物体にはたらく水 平方向の力のつりあいから, 求められる。水平方向の分力の大き V3 さは,Fcos 30°== Fである。こ 30° の値は,直角三角形の辺の長さの比 を利用しても求められる。 13F Fcos30°-f=0 f=Fcos30° 2

物理基礎の相対速度の問題です。A,B間の距離が最大になるのは出発してから10秒後だと思ったのですが、なぜ5秒後になるのでしょうか？分かる方教えてください。

物体Aは初速度2.0m/s で原点からx軸正の向きに出発し, そのまま等速度で 運動した。一方,物体Bは物体Aの出発と同時に,初速度4.0m/s で原点から 軸正の向きに出発し,その後一定の割合で減速して時刻10sで静止した。A, B ともにx軸上を運動しているとして以下の問いに答えよ。 (1) 物体 Aのv-tグラフをかけ。 (2) 物体Bのひーtグラフをかけ。 (3) 物体 Aに対する物体Bの相対速度が0になるのは, 出発してから何秒後か。 (4) 物体Bが静止するまでの間, A, B間の距離が最大になるのは, 出発してか ら何秒後か。またそのときの A, B間の距離はいくらか。 7

(2)の問題の解説をお願いします。

REO] CIF] <P門題> 10回nまうに、良れR C2], コンデンサCCEI.電源ELV] スイッチ51.52 pら成る回器や 2る。最初、コンデンサには撮問は そられていないとする。 52を開いたままでS1を閉じると コンデンサe充電される。 2ンデンサの危電で完うした後、5 開、きらとを開じろとコンティサた S2 S1 E LVI キ 0 際電流ではなく、時間に依vi、電流とてまる。トやらの間に 9 (スイッチク1を開いてどらさや時間が経ちコンデンサの充電で完子し たとき、フンデンに適えられている電付 20はいくらゃ 0 (721を開まらとを開じてから時間を にときっ回路を流流れる をてンデンサに残っている電のをはてとすると 移続の両備の電仕義 VRtつとコンデンザの内端の電位差Vet2 はいくらゃ。

この問題を教えてください！

x軸の正の向きに速さ Vで進む正弦波がある。図は,時刻t=0における媒質の変 18分1 *第47問 次の文章を読み,下の問い(問1~3)に答えよ。(配点 19 O 左会の 位yと位置xの関係を表している。 点 さるす の >x 3a |0 2a a 合 十線人 方の点を は と半になる。 問1 時刻tにおけるyとxの関係を正しく表した式を,次の①~③のうちから一 つ選べ。 1 の の い π T 0 y=bsin-(x-Vi) 2 y=bsin-(x+Vi) 千の米 a a 2元 2元 3 y=bsin (x-Ve) の y=bsin( (x+Vt) a a はその T 6 y= -bsin(x-Vi) ⑥ y=-bsin (x+Vt) か Usin (x+V2) a a y=-bsin (x-Vi) 2元 ③ y=ーbsin "(x+Vi) 2元 (x+V}) 合 k10 a a

ここはなんでkQ/xとの差ではなくて、kQ/aをつかうのですか？

次の文中の口に適切な数式または数値を入れよ。ただし,数式は,ko, a, b, x, Q, q *100.〈帯電した導体がつくる電場) のうち必要なものを用いて答えよ。 ガウスの法則によると,任意の閉曲 面を貫く電気力線の密度は電場の強さ に等しい。例えば、真空中で点電荷を 中心とする半径rの球面を仮定して考 えれば、点電荷から出る電気力線の本 数を球の表面積でわった値が球面にお ける電場の強さとなる。そのため, 電 気量q(q>0)の点電荷から出る電気力線の本数nは, 真空中でのクーロンの法則の比例定者 koを用いて,n=ア]と書ける。 図1のように,真空中に半径aの金属球Mがあり, Q(Q>0) の電気量をもつように帯電さ せた。金属球Mの中心Oから距離xだけ離れた点における電場の強さE, 電位Vについて考 える。ただし,電位Vは無限遠方を基準とする。 xこa のときは,金属球Mから出る電気力線は金属球Mの中心0から放射状に広がると考 えられるため,電場の強さEは, E=イ]とわかる。 また, その点の電位Vは, V=ウ]である。 また,x<a のときは, 導体内部の電位は導体表面の電位と等しく, 導体内部に電気力線 が生じないことから, E=[xエ], V=[オ]となる。 図2のように,内半径6, 外半径Cの金属球殻Nがあり,-Qの電気量をもつように帯電 させた。このとき,金属球殻Nが球殻内部の真空の空間につくる電場は,内部に発生する電 気力線のようすを考えると0である。 次に,図3のように,真空中で,金属球殻Nで金属球Mを囲い,金属球殻Nの中心O' が金 属球Mの中心Oに一致するように配置した。ただし, aくb<c であり,金属球Mの電気量は Q.金属球殻Nの電気量は -Qのままであるとする。このとき,中心Oから距離 x(a<xくb)だけ離れた点における電場の強さ E'は,金属球 M, 金属球殻Nがそれぞれ単 独でつくる電場を足しあわせた合成電場の強さであるので, E'=[Xカ]である。また、金 属球殻Nに対する金属球Mの電位 Vssa は,金属球殻Nの内部には電気力線は生じないので、 Vsa=キである。 金属球Mと金属球殻Nは,電位差 Visaを与えればQの電気量が蓄えられるコンデンサー とみなすことができる。このコンデンサーの電気容量Cは、C=[ク である。 金属球殻N 全属球M 図2 図3 図1 (20 関西大) A101 世

光路長が長くなったと考えてはいけないのはなぜですか？(7)です。

U が B」されて見えるという 解答群 位相、 拡大, 千渉, 平行, 垂直, 実像。 回折、 反射, 屈折, 虚像、 倒立, 縮小, 正立。 焦点。 重心 (15 筑波大) 1089. <ヤングの実験) S」 Q から等距離にあり,その間隔は4である。Qと Soを結ぶ直 S。 線はS.S2の中点を通ってSと直角に交わる。この交点0を ird. 0 S2 原点として,図のようにスクリーン上に上向きにx軸をとる。 L W。とW」の間隔しおよびW」とSの間隔Lは, dに比べて十分大きいものとする。以下, 必 W。 W」 S 要ならばッが1より十分小さいときに成りたつ近似式VI1+y=1+を用いよ。 2 x(1) Si, S2 を通過した光がいろいろな方向に進む現象を何というか。 9(2) 点0から×の位置にある点をPとし,×がLより十分小さいとして, 距離 SaPと S.Pの 差をd, L, xで表せ。 9(3) 点0にできる明線を0番目としたとき, m番目(m=0, 1, 2, …)の明線が点Pにでき た。xを入,d, L, mで表せ。 (4) L=50cm, d=0.53mm のとき,干渉縞の間隔は 0.55mm であった。光源の光の波長は 何mか。 9(5) W。と Wiの間隔を広げると,干渉縞の間隔はどうなるか。 o(6) W」とSの間隔を広げると,干渉縞の間隔はどうなるか。 * (7) スリット板 W. とスクリーンSの間を屈折率れの透明な物質で満たすと,干渉の間隔 は何倍になるか。 *(8) スリットS. の部分だけを屈折率n, 厚さaの透明な薄膜でおおうと, 0番目の明線はど れだけ移動するか。 X(9)(8)において移動する向きは上方か, 下方か。 X 10)(3)において1番目の明線を点Oに移動させるには,スリット Soの位置をxの正の向きに どれだけ移動すればよいか。 (1) スリットS。 のスリット幅を広げていくと, スクリーン上の干渉縞はどのように変化する か。理由をつけて説明せよ。 【福岡大)

物理基礎、運動の法則についてです。 例題11番の3番の問題についてなのですが、 力の法則ではなく運動方程式を使わなければいけない理由を教えてください。

慣性の法則(運動の第1法則) て 物体が外からカを受けないとき,あるいは, 受けてい てもそれらがつりあっているとき, 静止している物体 直 は静止し続け,運動している物体は等速直線運動を続 し ける。 2 運動の法則 (運動の第2法則) カFを受ける物体は, そのカ下の向きに加速度a を生じる。この加速度 a の大きさは,受ける力Fの 大きさに比例し, 物体の質量 mに反比例する。 a=k (んは比例定数) ① 2m 式のでんが1となるように定められた力の単位がニュ ートン(記号 N)。1Nは, 質量1kg の物体に, 1m/s° の大きさの加速度を生じさせる力の大きさである。 チェック 次の各問に答えよ。 0電車が急ブレーキをかけたとき,車内に立っている 人は,前方,後方のどちらに倒れそうになるか。

Aの位置って速さないんですか？

なめらかな水平面上の壁に,ばね定数 5.0N/m のばねの一端を固定し,他 ばねによる振動と力学的エネルギー 例題20 →基本問題132, 標準問題 135 し 機に質量0.80kgの物体をつける。ばねが自然の長さとなる点Oから物体 を引いて,4.0×10-'m伸ばした点Aで静かにはなすと、物体本は水平面上 を振動した。次の各問に答えよ。 (1)点Aにおける物体の弾性力による位置エネルギーは何Jか。 (2) 物体が点Oを通過するときの速さは何 m/s か。 (3)ばねの縮みの最大値は何mか。 4.0×10-2m r0000000000 O A 「指針物体はばねの弾性力だけから仕事をされるの で、その力学的エネルギーは保存される。 (1) U= kx°を用いて計算する。 (2) 点0では,ばねが自然の長さであり, 物体の弾性力 による位置エネルギーは0である。 (3)ばねの縮みが最大となる位置では, 物体の速さが 0となり,運動エネルギーは0となる。 「解説 (1) 弾性力による位置エネルギーU[J]は, ラ×5.0×(4.0×10-)=x0.80×u* ×0.80×v? 2 v=0.010 ひ=0.10m/s (3) ばねの縮みの最大値をx[m]として, その位置と点 Aとで,力学的エネルギー保存の法則の式を立てると, ;×5.0×x=×5.0×(4.0×10-2)。 x=(4.0×10-2)? x=4.0×10-2m U=ーkx=;×5.0×(4.0×10-3)? Advice ばねにつながれた物体の振動では, 振動の中 =4.0×10-J (2) 点Aと点0において, 力学的エネルギー保存の法 心で速さが最大, 振動の両端で速さが0となる。 則の式を立てると。

なんでせんで引いたような式になるんですか？

ImHー 例題20 ばねによる振動と力学的エネルギー 基本問題 132, 標準問題 135 なめらかな水平面上の壁に,ばね定数5.0N/m のばねの一端を固定し,他 端に質量 0.80kgの物体をつける。ばねが自然の長さとなる点0から物体 を引いて,4.0×10-2㎡伸ばした点Aで静かにはなすと, 物体は水平面上 を振動した。次の各間に答えよ。 (1) 点Aにおける物体の弾性力による位置エネルギーは何Jか。 (2) 物体が点0を通過するときの速さは何 m/s か。 (3) ばねの縮みの最大値は何mか。 4.0×10-2m FO00000000 0 A 指針物体はばねの弾性力だけから仕事をされるの で,その力学的エネルギーは保存される。 (1) U= kx?を用いて計算する。 (2) 点0では, ばねが自然の長さであり, 物体の弾性力 による位置エネルギーは0である。 (3)ばねの縮みが最大となる位置では, 物体の速さが 0となり,運動エネルギーは0となる。 解説 X5.0×(4.0×10-2)?%3D 2 ×0.80×v v=0.010 リ=0.10m/s (3)ばねの縮みの最大値をx[m] として, その位置と点 Aとで,力学的エネルギー保存の法則の式を立てると, ×5.0×x%3Dー×5.0×(4.0×10-2) 2 2 (1) 弾性力による位置エネルギーUIJ]は, x=(4.0×10-3)? x=4.0×10-°m J=ーkx= ×5.0×(4.0×10-3)* Advice ばねにつながれた物体の振動では,振動の中 心で速さが最大,振動の両端で速さが0となる。 =4.0×10-3J (2) 点Aと点0において, カ学的エネルギー保存の法 則の式を立てると,

(3)はなんで運動エネルギーを含めて力学的エネルギーを計算してないのですか？

会めらかなポ平画上の壁に、 ばね定数 5.0N/mのばねの一端を固定し、 他 に資量Q.80ksの物体をつける。ばねが自然の長さとなる点0から物体 引いて、40×10~m伸ばした点Aで静かにはなすと、 物体は水平面上 3~37 ばねによる振動動と力学的エネルギー S20 →基本問題 132, 標準問題 135 事をし る位置 4.0倍 こよる 4.0×10-m 0000000000 0 を家動した。次の谷園に答えよ、 いる。 物体が点0を選過するときの速さは何 m/s か。 ばねの縮みの最大値は何mか。 よる 1 2 物体はばねの弾性力だけから仕事をされるの エネ そのカ学的エネルギーは保存される。 ()び=とを用いいて計算する。 ×5.0×(4.0×10-)=ー×0.80× した 力に =0.010 む=0.10m/s (3)ばねの縮みの最大値をx[m] として、その位置と点 Aとで、力学的エネルギー保存の法則の式を立てると、 による位置エネルギーは0である。 ばねの縮みが最大となる位置では、 物体の速さが ●となり、運動エネルギーは0となる。 (1) 弾性力による位置エネルギーびJ]は、 ;×5.0×xーー×5.0×(4.0×10-) 2 =(4.0×10-) x=4.0×10m 『=ーー×5.0× (4.0×10-9 Advice =0×10J ばねにつながれた物体の振動では、 振動の中 )点Aと点0において、 カ学的エネルギー保存の法 心で速さが最大、振動の両端で速さが0となる。 メ 城日 Hミー