【途中計算】ここの途中計算が意味がわかりません。どうしてこんな変形してるのかわかりません．紫線の部分から意味がわかりません。わかる方教えてください

395 磁界を斜めに横切る導体棒 鉛直上向きの磁 束密度B[f] の磁界中に、右図のように導体でで きた2本のレールが間隔 [m] だけ隔てて置かれて いる。 レールは水平面に対して⑥[rad] だけ傾いて いる。レールの端に起電力 [EV] の電池E と抵抗 [値R[Ω] の抵抗Rが右図のようにつながっており P レール上に質量m[kg] の導体棒PQを静かに置くと、導体棒は水平を保ったままレー Imag 2 ルに沿って上昇していった。 重力加速度の大きさをfa/s'] とする。また,R以外の抵 抗および摩擦はないものとし、回路を流れる電流がつくる磁界は無視する。 (1) 導体棒 PQ が上昇するための起電力Eの条件を求めよ。…、 (2) PQ の上昇速度は、ある速度に近づいていき, いずれ等速度運動になる。このとき の速さを求めよ。 A (3) PQの運動が等速度運動になったとき, 単位時間あたりに回路で発生するジュール 熱は,電池が単位時間あたりにする仕事の何倍か センサ 131132 162 すこ コメン の土日 E AUR い ↑ B

これなんですけど、仕事に秒数かけたのが、ジュールじゃないんですか？なぜ、式が同じなのに別々になるのかわかりません

[L][A]が右図] うに正負をとるものとする。 DESCORTLURY 395 磁界を斜めに横切る導体棒 鉛直上向きの磁の 束密度B[T]の磁界中に,右図のように,導体でです (ym) 7 E きた2本のレールが間隔 m〕 だけ隔てて置かれてる いる。 レールは水平面に対してOrad] だけ傾いて ↑B いる。レールの端に起電力 EV] の電池Eと抵抗 値R[Ω]の抵抗Rが右図のようにつながっており、 see -1- Y P&N レール上に質量m[kg]の導体棒PQを静かに置くと、導体棒は水平を保ったままレー 2 ルに沿って上昇していった。重力加速度の大きさを とする。また、R以外の抵 /s'] 抗および摩擦はないものとし、回路を流れる電流がつくる磁界は無視する。 (1) 導体棒 PQ が上昇するための起電力Eの条件を求めよ。 PCの上昇速度は、ある速度に近づいていき, いずれ等速度運動になる。 このとき の速さを求めよ。 (3) PQの運動が等速度運動になったとき,単位時間あたりに回路で発生するジュール 熱は電池が単位時間あたりにする仕事の何倍か 131132

問2がどうして等加速度になるのか分かりません汗教えてください。2番が答えです。

第2問 (必答問題) 次の文章(AB) を読み, 下の問い (問1~4) に答えよ。 [解答番号 1 5 〕(配点23) A 図1のように, 水平な直線のレール上で、電車が一定の加速度で運動している。 電車の中には傾角30°のなめらかな斜面台があり, 電車の壁から小球をつるした 軽いひもが斜面と平行に張られている。 電車内から見ると, 小球は斜面台上で静 止していた。重力加速度の大きさをgとする。 0339 ① g 2 4 - 問1 小球が斜面台から受ける垂直抗力の大きさは0であった。 電車の加速度 A を表す式として正しいものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 電車の進行方向(図1の右向き) を加速度の正の向きとする。A= √3 2 30° -9 図 1 床 √3g |進行方向 -√3g ③1 -g ⑥ √3 -g

右ネジをどのようにこれ使ってるんですか？磁力の向きないから分からないですよね。

電車の回生ブレーキは、 減速するときにモーターを発電機として 388 動くコイルに発生する誘導起電力 右図のように。 長い直 線状の導線にI[A]の電流が流れている。 1辺の長さが[m]の正 方形コイルを導線と同じ平面内に置き、矢印の向きにv[m/s]の 速さで動かす。 コイルの辺PSが導線 A から [m]の位置を通過 する瞬間,コイルに流れる電流を求めよ。ただし,コイルの抵抗 R〕 真空の透磁率を仰4 [N/A2] とし, コイルの自己インダ センサー 130 133~ クタンスは無視する。 389] 誘導起電力 右図のように, 鉛直上向きに磁束密度 B[T] の磁界がある。 長さ [m] の金属棒 OP が 点Oを中心 として水平面内を角速度ω 〔rad/s]で回転している。 OP の誘 導起電力の大きさはいくらか。 また, 点0と点Pのどちらの 電位が高いか。 センサー 134 M IN PAD b A S! kr→ JAB 解 390 モーターの原理 右図で, コの字型の回路が水 平面内に置かれていて、 磁束密度B[T]の一様な磁界 が鉛直上向きにかかっている。 Eは起電力 E〔V〕 の電 池 M 質量 [kg]のおもりである。 摩擦はないも のとし 回路を流れる電流のつくる磁界は無視できる ものとする。 コの字型の導線の間隔を[m], 重力加 速度の大きさを g〔m/s ] とする。 導体ab には R[Ω]かり!! 〕 の電気抵抗があるものとし、質量は無視する。 AB a 凸 TES E (1) スイッチ Sを入れたところ,Mは上向きに静かに動き出した。 スイッチを入れた 直後の,回路を流れる電流 I [A] とおもりの加速度α〔m/s'] を求めよ。 (2) おもりの速さが一定になったとき, 回路を流れる電流 電池の消費電力 おもりの 速さ,1sあたりに導体 ab で発生する熱量とおもりを持ち上げる仕事率を求めよ。 132

【電磁誘導】電池の向気がこっちになる理由がまじで意味がわかりません

界を斜めに横切る導体標 「お肉のように、直上向きの磁束密度の磁 導体でできた2本のレールが間隔だ て置かれている。 レールは水平面に対して 人だけ願いている。レールの端に起電力 電池と可変抵抗器を接続し、レール上に質 の導体棒PQを置いたところ、導体棒は 水平を保ったままレールに沿って上昇し、速さv[m/s) の等速度運動になった。 重 加速度の大きさをg[m/s*] とする。 摩擦はないものとし､回路を流れる電流がつ くる磁界は無視する。 (1) 導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B. 1, 0, 0 を用いて表せ。 このときの可変抵抗器の抵抗値、また、可変抵抗器で発生する単位時間あたり ジュール熱、それぞれB、Em, v, g, を用いて表せ。 これ これ、ネルギー保存 (電池の仕事) (ジュール ギーの増士) が成り立つ。 El-Q+mgr sin 位置エネル 平行レール 磁界を垂直に横切る速度 (1) 成分は seese [ms だから 誘導 起電力の大きさ 〔V〕は、 V=nos0) Bl=vBl cos 0 [V] (2誘導起電力の向きはレンツの法 より、上向きの磁束を増やす (2) きとなるので､上から見て反時計 回りになる。 誘導起電力を電池と 考えると、右図のような回路とみ なせる。ここで､回路を流れる電 流の強さをI[A] 可変抵抗器の抵 抗値をR[Ω]とすると､ オームの 法則より、 I= E-vBl cos 0 R -(A)······· 斜面に平行な方向の力のつり合いより、 mg sin - IBI cos 8=0 これに①を代入すると､ mg tan R= BI (E-UBI cos 6 ) mg tan 求めるジュール熱 Q[J] は, Q = RItより、 E-Bl cos Q=Rx x1 = -(0) 395 396 PR (E-Bl cost) BL 可変抵抗器 B 0 水平面 Ke vcos O mg ・R (E-vBl cos 0)| I IBI P 28 の入 配布し h

（３）の問題 質量数とアボガドロ数を用いた計算のしかたがわかりません 僕のノートのように計算しては行けないのですか？

反応の前後で減少した量を GM とすると、 JM (反応) - 反応後の質量) AM= (26.9744+1,0087) -(23.9849+4.0015) =-3.3×10 u (2) (1) JMが負となったので、反応後の質量 leV=1.60×10-19Jなので, 4.92×10-13 1.60×10-19 指針 反応前後での質量の減少を⊿M とす ると, 4M2 のエネルギーが放出される。 (3) では, Uの原子数を求め, エネルギーを計算する。 (1) 反応前の質量の和は, 234.9935+1.0087=236.0022u 反応後の質量の和は, 139.8918+92.8930+3×1.0087=235.8109u =3.07 x 10°eV=3.07MeV 3.1 MeV のエネルギーが吸収された。 基本例題88 ウランの核分裂 ウランの原子核に中性子 in が衝突し, 次のような核分裂がおこった。 U÷n →→→→ ¹8Xe+Sr+3n 表には、各原子核と中性子の質量を示す。 1u=1.66×10-27kg, 真空中の光速を3.00×10°m/s, アボガドロ定数を6.02×1023/mol とする。 質量の減少は 236.0022-235.8109-0.1913 u (2) 反応によって減少した質量をkg に換算する。 AM = 0.1913×(1.66×10-27) = 3.175×10-28kg 基本問題 606,607,608,609 in 38Sr 1404 (1) この反応における質量の減少は何uか。 (2) Uの原子核1個あたりから放出されるエネルギーは何Jか。 (3) 1.00gのUがすべて核分裂をしたとき, 放出されるエネルギーは何Jか。 1.00 235 235T 1.0087 u 92.8930u 139.8918u 234.9935 u 放出されたエネルギーEは,E=⊿Mc² から . E=3.175×10-28 × ( 300×108) 2 = 2.857×10- ….. ① 2.86×10-1J (3) 1.00gの25Uの原子数は、質量数が235 な ので, x (6.02×1023) = 2.561×1021 求めるエネルギーE' は, ①の値から. E'=(2,857×10-1)×(2.561×1021) =7.316×10¹0 J 7.32×10¹0 J

この問題の（2）の解き方がわからないです。 答えはx=0.15 0.45 0.75mです。

類題39 定常波 右図は, 0.30m/sの同じ速さでx軸上を逆向きに進む2つの 正弦波の時刻 t = 0sの波形を表している。 実線の波はx軸正 の向き, 破線の波はx軸負の向きに進むものとする。 (1) 2つの波の山と山が,最初に重なる時刻t [s] を求めよ。 (2) 0m≦x≦ 0.90m で, 定常波の節となる位置を答えよ。 (3) 定常波の振幅, 波長, 周期を求めよ。 y (m) 2.0 0 -2.0 0.60 000 0.30 0.90 x(r

高校一年の物理基礎で応用レポートを出されました。 物理の熱の単元です。 自分、物理が苦手で全然出来ずお手上げ状態です。 何もかもが分からないので他人事感は否めないですが解法を教えてくれたら嬉しいです。

3. 質量 Mo[g] の銅製容器に、 Mi[g] の水とM[g] の金属球を入れ、 断熱容器に入れてしばらく放置する。中には ヒーターが備えられており、 毎秒q [J] の熱量を加えることができる。 熱をt [s] 間加え続けると、水温は [°C] から T2[℃] に上昇し、 一定となった。 金属球の比熱を求めよ。 ただし、 銅の比熱を 0.39J/(gK), 水の比熱を4.2J/(g・K)とし、 回答の過程も記入せよ。 4. 熱容量 CHの高温物体を、 熱容量 Cの低温物体に接触させて熱平衡の状態にすることで、 高温物体の温度を下げることを考える。 接触させる前の2つの物体の温度をそれぞれ TH Trとし、 接触後の高温物体と低温物体の温度をTとする。 (1) 接触させる前の低温物体の温度が低いほど、高温物体の温度はより低下することを、式を用いて説明せよ。 (2) 低温物体の熱容量が大きいほど、高温物体の温度はより低下することを､式を用いて説明せよ。 AU: 5. 次の操作を行ったとき、以下の気体に与えられる熱量 Qim 気体の内部エネルギーAU、気体がする 仕事 Wout において、 正の値のものは 「+｣、 負の値のものは 「-｣、変わらないものは「0」と答えよ。 A : 断熱材でできたピストン付シリンダーのピストン上部に、 おもりをのせたときのシリンダー内の気体 B : 滑らかに動くピストンで区切られて密閉された容器内で、 片方の空間Aに熱を加えたときの空間Bの気体 (素材はすべて断熱材でできているとする)。 A Qin: 問A Wout: B Qin : B 式: AU: A 式: + Wout: B

力積の考え方がわかりません （力の大きさ）=（一回の反射による力積）（一秒間に入射する光子の数）がわかりません そもそも瞬間的な衝突にたいして時間tを持ち込む感覚がわかりません

解答 (1) 2h 入 (2) E入 he (3) h 指針 波長の光の光子は,運動量ｶ= =1/7. エネルギーE= 9 入 (光子の数)=- 2E C もつ。光子が鏡で反射するときのようすは、気体の分子運動論と同様に 考えることができる。 解説 (1) 図のように, 光子が鏡で反 射したとする。 右向きを正とすると,鏡 で反射するときの光子の運動量の変化は. 光の波長を用いて, = (光のエネルギー) (光子1個のエネルギー) 反射前 hc 入 h 反射後 / 2 h 2h (-1/2) - ^ /- = - 入 入 光子の運動量の変化は, 光子が受けた力積に相当する。 作用・反作用 の法則から、光子が鏡におよぼす力積は,光子が鏡から受けた力積と 2h 逆向きで同じ大きさとなる。 したがって, 求める力積の大きさは である。 入 2h EX 2E × 入 hc C ◆正の向き 鏡| //* hc (2) 光子1個のエネルギーは なので, 1秒間に入射する光子の数 入 を m E EX hc hc 入 (3) 鏡が受ける力の大きさは,鏡が単位時間あたりに受ける力積の大 きさに等しい。 (1), (2) の結果を用いて, ( 力の大きさ) (1回の反射による力積) × (1秒間に入射する光子の数) とを 用して, 数値を2乗の に整理している。 ○反射した後の光子は 向き(負の向き)に進み、 運動量は負となり, と表される。 気体の分子運動論と じように考えることが きる｡ ●Eは、鏡の単位面積あ たりに毎秒入射する光の エネルギーである。 395

物理基礎です (3)の解説お願いします

107. 気柱の振動 円筒の上端近くで振動数 420Hz のおんさを鳴らしながら、円筒の 水面の位置を徐々に下げていったところ,上端から水面までの距離が4=19.0cm のとき に初めて共鳴がおこり, 2=59.0cm のとき、再び共鳴音を聞いた。 (1) このときの音の速さVは何sか。 V=fh (2) 共鳴したときの筒口の腹の位置は、筒の上端よりどれだけ上にあるか。 開口端reno (3) 59.0cm として、振動数のより大きいおんさを筒口で鳴らすとき、 共鳴が起こる最も､ (3) 420Hz に近い振動数は何Hzのものか。 39 K (59-19)×2 40×2 80 V=420×0.8 (2) OL=/4/1/14-19 336 (1) = (80÷4)-19=20-19 336m1s (2) 1.0㎝ r (3) I ▷ 39