(2)(3)についてです。なんで力学的エネルギーの法則を使うと分かるんでしょうか。

54 54 第1編 運動とエネルギー 例題 25 力学的エネルギーの保存 ➡64,65 解説動画 ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね 定数 50N/m の長いばねがつけてある。 2.5m 水平面 BC から 2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き, 静かにす べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし, 水平面 BC を 高さの基準にとる。 B (1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。 (2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/sか。 (3) 物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき, ばねの最大の縮みxは何mか。 指針 (2),(3) 重力や弾性力 (ともに保存力)による運動では、力学的エネルギー (運動エネルギーKと位置エネルギー の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定 解答 (1) KA+UA=0+2.0×9.8×2.5=49J 2) 力学的エネルギー保存則により KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×2+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s (3)(2)と同様に, K+U=KA+UA ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0 であるから K = 0 なんでこの式 つかうか POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー = 1/2m2 U=mgh ゆえに x=1.4m よって 0+1/2×50×x=49 2 49 7.02 *'-10-30.00 x2= == 25 5.02 ③弾性力による位置エネルギー =1/2/kx2

3番の問題です。 左の式は物体の運動エネルギーなのに右辺は物体と斜面台が合わさってるのは何故ですか？

物 149 物体と動く台との運動 床 M 図のように, なめら かな斜面をもつ質量 Mの斜面台が, なめらかで水平な 床の上に静止している。 この床の上を質量m(m <M) の物体が速さで斜面台に向けて移動し, 斜面を途中ま 上り、再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさは g とする。 物体が最 高点に達したときの水平面からの高さをH,そのときの斜面台の速さをVとする。 床 と斜面台の間に段差はなく, 物体はなめらかに斜面台上に移動し、 斜面台から離れずに 斜面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台, 床と斜面台の間の摩擦は なく, 物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに 答えよ。 (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm, M, v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, vを用い て表せ。 (3)高さHをM, m, v g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V1 と物体の速さを, それぞれ m, M, v を用いて表せ。 [18 工学院大 改]

500×10-三乗 の三乗はどこから出てくるのか教えてください🥲🙏🏻

基礎 CHECK 以下の問題 1.2では、重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 1. 水平な床の上に, 図のような, 質量 500gの 直方体のおもりを置く。 4.0cm 10.0cm- 2.0 cm (1) 床がおもりから受ける圧力が最も大きく なるのは、 ① ② ③のどの面を下にして 置いたときか。 (2) (1) のとき 床がおもりから受ける圧力 [Pa] を求めよ。 谷 1. (1) 「1」より, Fが等しければ、面積Sが小 さいほど圧力は大きくなる。 おもりの各面 の面積はそれぞれ① 40cm? ②20cm?. ③ 8.0cm² なので,③を下にしたときに圧力 は最も大きくなる。 よって, ③ F To (2) 「p=18」より p (500×10-) ×9.8 8.0×10 - ≒6.1×10 Pa -=6.125×10 Pa

どのように計算したら、-3 だったのが -5 になるのでしょうか？ 途中式教えてください🙏

33.3×10-3 a= 10×20 -=1.65 × 10-5/K 1.7x10-5/K 2500

(2)が分かりません。特に解答の式（0＋0）がどの部分を表しているのか理解出来ないです。

86連結した2物体の運動 ◯ を高める休 14 考え方 A, B には,保存力以外の力として糸の張力がはたらく。 A, B の力学的エネルギーはそ れ糸の張力がした仕事の分だけ変化する。 (1) 糸の張力は, Aに対しては移動の向き と同じ向きに,Bに対しては移動の向き と逆向きにはたらく。 よって、糸の張力工 T hT が A, B それぞれにした仕事を WA〔J〕, L0.8 08.08x WB [J] とすると, T h Wa=Txh=Th〔J] Bel WB=-Txh=-Th[J] 答 A... Th〔J], B-Th〔J〕 (2 (2) 床に衝突する直前のBの速さを [m/s] とする。 A, B それぞれに ついて,はじめの位置を重力による位置エネルギーの基準として, (2) B が床に衝突する のAの速さはBと (力学的エネルギーの変化)=(糸の張力がした仕事)の関係を使うとで,v[m/s]である A:(1/2m²+0)-(0+0)=Th ・B: B: (1/2M-Mgh)-(+0)=-Th ①+② から, 1/12m² + 1/12M-Mgh=0 301 ...① 8.8+0= =ET.IXE (m+M) v2=2Mgh [補足 A, B 全体で よって, v= 2Mgh [m/s] Vm+M gl [m/s] 答 2Mgh [m/s] m+M 張力がした仕事は り,A, B 全体の エネルギーは

2番の式がなんでこうなるかを教えて欲しいです

30. 平面上の運動量保存則 4分 なめらかな水平面上にx軸 と軸をとる。 図1のように,質量mの小球Aがx軸の正の 向きに速さで,質量 M の小球Bがx軸の負の向きに速さ V で進んでいた。そのとき mv=MVが成りたっていた。 y EA 問1 小球AとBの運動エネルギー EA, EB の比 を表す EB 式として正しいものを,次の①~⑦ のうちから1つ選べ。 2 ① m m m M ③ ④ M M2 V M m M2 M ⑤ 2 ⑥ ⑦ 1 m m その後,小球AとBは衝突し、 図2のように, 小球Aはx 軸と角度をなす向きに速さで進んで行った。 問2 衝突後の,小球Bの速度のㇼ成分の大きさを表す式と して正しいものを,次の①~⑥のうちから1つ選べ。 M m A B M M V M B Am

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

物理の力学の問題です。 どのような考え方をして答えを導けば良いのか分からないので教えていただきたいです。 答えは9.8Nです。 よろしくお願いいたします。

問1 図のように, 4.0m離れた鉛直な壁1と壁2がある。 長さ2.0mの軽い糸1の 一端を鉛直な壁1に固定し,他端に質量 750gの小球を取り付けた。さらに, 長さ2.5mの軽い糸2の一端を小球に取り付け、糸1が壁1に対して垂直にな るように,糸2の他端を壁に固定した。 糸1が小球を引く力の大きさは 1 Nである。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 4.0m 壁1 糸 1 2.0 小球 1 の解答群 98 25 0.95 2 壁2 1 4.0 ② 7.0 (3) 9.8 4 28 (5) 56 (6) 49

【高校物理】電源のした仕事を考える時、Q2を考えないのは何故でしょうか？教えてくださいm(_ _)m

問5-6 右ページの図のような回路がある。 はじめ, どのコンデンサーにも電荷が蓄えら れていない。このとき、 次の問いに答えよ。 (1) スイッチをaにつないでから十分に時間が経過した。 この間に回路で発生し たジュール熱はいくらか。 (2) その後、スイッチをbにつなぎ替えて十分に時間が経過した。この間に回路 で発生したジュール熱はいくらか。 電源のした仕事=静電エネルギーの変化+発生したジュール熱 の関係を使って計算していきましょう。 解きかた (1)はじめ、どのコンデンサーにも電荷が蓄えられていないので静電エネル ギーは0ですね。コンデンサー C, とコンデンサー C2の電圧を V1, V2と すると 電圧1周0ルールより E = V1 + V2 …① 蓄えられる電気量は Q1 = CV1 Q2=2CV2 ③ 独立部分の電気量の総和は不変なので、②③ より 0+0= - CV + 2CV2 0=-V1 +2V2 ...... ④ ①+④ より E=3V2 ゆえに Vi = 1/2/3 EP2= 2 12=1/3 静電エネルギーはそれぞれ -E U₁ = CV² = 2 CE² 1 U2=2CV2²=CE 1 仕事をしています 9 電源はQ=CV の電気量をEだけ持ち上げたので、電源のした仕事は Q.E=C1/23E・E=1/23CE2 よって、回路で発生したジュール熱をJとすると 3 9 CE²= CE² + CE²+ 1 9 ゆえに J= J₁ = CE² ... 答 Q2は?

問3番解説の日本語がよく分かりません。H大きくなるとLも大きくなるからと思ったらなんか色々違うみたいでよく分かりません。

AさんとBさんはHをある一定の値にして, んの値が 10.0cm, 15.0cm, 20.0cm, 25.0cm んとHの測定値から予想されたLの値(理論値) も示してある。 表1のんの値は糸の長さよりも小 の四つの場合について実験を行い,Lの測定値を表1にまとめた。 表1には, 問2の方法により, さいとする。 ThH H 表 1 g L〔cm〕 h[cm] 測定値 理論値 10.0 36.2 34.6 15.0 44.0 42.4 進んで 20.0 49.8 48.9 25.0 55.1 54.7 とき D 問3 表1の実験結果では,Lの測定値が理論値よりも大きい。この結果について,AさんとBさ んは次の(ア)~(ウ)のような誤った操作を行ったことが原因だと考えた。 (ア)~(ウ)の操作のうち,Lの 測定値が理論値より大きくなる原因となりうるものはどれか。すべて選び出した組合せとして最 も適当なものを、後の①~⑧のうちから一つ選べ。 13 L=2VWH (ア) Hの値を正しい値よりも大きめに測定した。 (イ)んの値を正しい値よりも大きめに測定した。 (ウ) た。 図2の矢印の向き(糸と垂直で上向き)にわずかに速度を与え 点Pでおもりを放すときに、 速度 おもり P 図2 ①(ア) ④ (ア)(イ) (ア)と(イ)と(ウ) ②(イ) ⑤(イ)と(ウ) ③ (ウ) ⑥ (ア)と(ウ) ⑧ 原因となりうるものはない