hを写真三枚目のようにしたのですが、答えは公式2を使ってました。距離=速さ×時間は上から見た場合は等速直線運動だけど横から見た場合、投げあげ運動だから使えないのですか？

6* 水平な床面上で鉛直な壁よりだけ離れた 点Aから, 壁に向かって初速 vo, 角度0で 投げた小球が, 滑らかな壁面上の点Bに衝 突してはね返り, 最高点Hに達した後再び 床に落ちた。 衝突の際の反発係数をe とし, ひ 重力加速度をg とする。 (1) 小球が投げられてから壁に衝突するまで の時間tはいくらか。 衝突した点Bの高 さんは,床からどれだけか。 (2) 小球が投げられてから最高点Hに達するまでの時間はいくらか。 また, 点Hの高さH は, 床からどれだけか。 (3) 最高点に達する前に壁に衝突するためにvo が満たすべき条件は何 か。 (4) はね返った小球が床上に落ちた点は, 壁からどれだけ離れた距離に あるか。 (宮崎大+ 神奈川工大) DOD 12 剛体のつり合い 力学 9 床 A の一 H 壁 上・下のつり合い 力のつり合い [ ・左右のつり合い 力のモーメントのつり合い… 反時計回り=時計回り B 力を,直角をなす2方 向に分解して扱う。 0.4m

一枚目の写メに書いてある電圧と電流の位相のズレというのは「交流電源と電流の位相のズレ」で 2枚目の写メに書いてある電流と電圧の位相のズレというのは「素子にかかる電圧と電流の位相のズレ」 という理解で合ってますか？

RLC直列回路 図の回路において, I = Iosinwt の交流電流が流れるとき, この電流の 位相を基準にすると,R, L, C に加わっている交流電圧の瞬間値 VR, VL, Vc は, VR=RIO sinwt ...7 C R L V₁=wLI, sin(wt+ 7) = @LI.coswt 2 Io wC sin(wt-7). Vc=- Io WC coswt (8) 9 ←VR- 3PAX/X ← I -V₁-Vc

(7)の問題の解答でなぜ斜面に対して小球が垂直に衝突する時、小球のX成分は0になるのですか？ ちなみに、解答の式①は(2)で求めたX成分でVx=Vocosα－gsinθ×t 式⑤は(4)で求めたt=2Vosinα／gcosθ です！

7. 〈斜面への斜方投射〉 図のように水平と角度 6 (>0) をなす斜面上の原点 0 から, 斜面と角度 αをなす方向に初速 v で質量mの小 球を投射した。 原点から斜面にそって上向きに x軸を, 斜面から垂直方向上向きにy軸をとる。 斜面はなめらか で十分に長いものとする。重力加速度の大きさをgとし, 空気抵抗はないものとする。 また, 角度0とαは π 0<e+α < の関係を満たすものとする。 2 O Vo a m 0 x

(3)で位相のズレとかは考えなくて良いのですか？

の角周波数 は, 2π 2×3.14 = 3.14×102rad/s T 2.0×10-2 また, XL=wLなので, (2)の結果を用いると, 2.0×10²=(3.14×102)×L L=0.636H @= 368 548. インピーダンス 解答 (1) (a) (2) (a) (3) (a) V R2+ wL= 1 [A] (b) 0A R 47²L² T² Vo (2) (b) 4²L² T² R²+ V -[A] (b) 2πL と表される。 コイルに加 T わる電圧の位相は, 抵抗よりも π/2 進 んでおり,回路のインピーダンス Za [Q] は, 図1のように示される。 した がって, Za=√R2+(wL)=R'+ 4π²L² T2 7² A2C2 [Ω] /2(R2+ 2 R² + 指針問題図(a), (b) では,いずれも直列に接続されており, 交流電 圧を加えたとき,等しい電流が流れる。 電流に対する電圧の位相は、抵 抗では等しく, コイルではπ/2進み, コンデンサーではπ/2遅れる｡ 解説 (1) (a) 十分に時間が経過したとき,定常電流が流れる。 こ のとき, コイルの誘導起電力は0であり, コイルは抵抗0の導線と みなせるので,電流Iは, I=1 [A] V R (b) 十分に時間が経過したとき, コンデンサーは充電を完了しており 直流電流を通さない。 したがって,電流は0Aである。 (2) (a) コイルのリアクタンスは, 1 wC 0.64 H [Ω] V₁ WLA 図 1 T2 42C2 〔A〕 (b) コンデンサーのリアクタンスは, と表される。 コ ンデンサーに加わる電圧の位相は, 抵抗よりも π/2 遅れており,回 路のインピーダンスZ [Ω] は、図2のように示される。したがって, T 2лС 1 T 2₁= √ R² + (C)² = √ R² + 17³C² (92) Zb=1 [Ω] WC 42 (3)(a)加えた電圧の実効値を Va とすると, 最大値 Vo を用いて Za R 図2 1 wC Vo Va= -〔V〕である。電流の実効値を Iaとすると, Ia=Va/Zaの √√2 関係が成り立つ。 を求めたの Lの値を計算する。 ●コイル(またはコンテ ンサー)のリアクタンス をXとすると抵抗とも 素子の電圧の位相差 /2なので, Z=√Re+X2 となる。

(オ)解説にある「行きの時間だから、小さい方の解」ってあるんですけど、行きの時間ってなんですか？ 往復する運動とかじゃないと思うのですが･･･ (出典:難問題の系統とその解き方)

Chapter 1 力学 Section 1 力と運動 I I 32 坂を下るときか を求めたい。 (エ) 求める値をひとすると, Pの斜面方向の加速度はgsin(だから加速するので 1 Ro My したがって,台が動かないための条件 Fo≦μoRo より vc²-0²=2(gsin)(h/sin) h [別解力学的エネルギー保存則より 左=- I (ク) 前頁の図を参照して 1 1 1 Ho≧ (カ) 前頁の図を参照して (キ) 前頁の図を参照して msin Acoso Fo Ro M+mcos20 A mgh = 21/12/1 ④,⑥より tan 0= (オ) 求める値を｣とすると, P の x 方向の加速度は1gだから Ti vc± √√vc²-2µgl 1= vct₁= 2gt² μg x=tôt +=a+² 行きの時間だから, 小さい方の解をとって } 2 ・mvc ∴.ve=√2gh :. t₁ = 1 1 静止系から見てPは Imgと tano からしか力を受けない。 1 つまり、この2つを分解して求まるdads/ 1 ①,③より台などの影響を加味したもの.... 1 Nを消去するとαx= - Mβ/m Mβ=Nsin 0 (ケ)Pの台に対する相対加速度の方向が, 水平と日 の角をなすので (右図を参照) max= Nsin 0 may=mg-Ncos 0 vc-√vc²-2μgl √2gh – √2g(h-µl) (>0) μg ay ax-β may (M+m)β 8 cos = = (M+mcos²0 )g μg -Bt ₂² B ay 28³+²=1×1 Vc = B ay 前ページ √2gh ay hasino ① GBは実質負なので足してるようなも (サ)台の変位をXとし,PがAB間を移動するのに要した時間をもとすると usin01/12ast.x ml cost sin0 ;. | X| = M+m 1 ② αx-B h sing m (M+m)tand 〔注〕 例題 解け (6) f 〔注〕台カ る木 運動 静止系か がα, B, ように求 解説 ニュートンの 方程式という ように、個別 第1法則は必 ある物体 体が絶対的に が何か (ある えるだけであ なれば一般に を設定しなけ 物体に をしているよ 法則が成り立 mβ 25 gb b masine

この公式は暗記するものですか？

C 図のように, 水平との角をなす斜面の最下点か ら、斜面と垂直に交わる鉛直面内で, 時刻 t=0 にお いて斜面とαの角をなす方向に速度で小球を投射 した。 次の問いに答えよ。 ただし, 小球の大きさと空 気抵抗は無視できるものとし, 重力加速度の大きさは g とする。 (1) 小球が斜面に落下するまでの任意の時刻における, 斜面にそった方向の速度と斜 面に垂直な方向の速度を求めよ。 (2) 小球が斜面に落下する時刻を求めよ。 (1) 1方向 (3) 落下点までの斜面にそった距離を求めよ。 (4) いろいろな角で投射したとき, 距離が最大となる場合の投射角αとそのときの 距離Lを求めよ。 初速度Vocost 加速度-gsinp (3) l vo 4方向 初速度 Vosind 加速度 -gcosp 斜面方向 Vi= Vocosof+(-gsinBlit = Vocos α + (-9 sinßlit = Vocos K-gsinßt 垂直方向 Vig = Vosino+(-ycos().t Vosind -goosBt (2) 14 = Vosino.tit / (-gcosB) t=0 ti (gcos Pti-2Vosinox)=0 ti≠0だから ti = = Vocoso.2yosina+1/12(-gsinB)(≧Vosinx) 2 (cosa cosß sindsin (³3) 2Vo²sina gcos2/ 2Vousinacos (+) ycosz13 a = 2Vosino gcosB B.

マーカーの部分の途中式が知りたいです💦 分かる方いらっしゃいましたら教えて頂けると嬉しいです

= Vox 2 g 0 A 2g g (5) 再び地面に落下したときはy=0 なので, y2=0となる。 (3) で求め たりの式にy=y2=0,t=t2 を代入すると、時刻は, elm 本 28 1 1 0= Vot₂sino-gt₂²=t₂(Vo sin0—9t₂) 2 t2 = 0 は投げ上げたときなので、 解答に適さない。 また, (3) で求めたxの式にx=x2, t=t= 座標 x2 は, x2=Votzcose=Vox 2Vosine g Xcos= t₂ = 2Vosine g 8\m01-0 2V,² sin cose g 2Vosin0 g ・ を代入すると, V2sin 20 g

(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

この運動のy軸方向は鉛直投げ上げではないのですか？

■ 44 斜方投射■ 図のような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 0 初速度 vo で発射する (0°<< 60°)。 重力加 速度の大きさをg とする。 mal (1) 斜面と衝突するまでの小球の運動で、発射から時間 t後の斜面に平行な速度成分 ひx, y Vo 30° (1) 斜面に垂直な速度成分vy を Vo, g, 0, t で表せ。 LAND (2) 発射から斜面と衝突するまでの時間 to を vo,g, 0 で表せ。 3) 発射地点から衝突地点までの斜面にそっての到達距離Rを vo,g, 0 で表せ。 4) 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには, tan0の値がいくらであればよいか。 [横浜国大改]

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... Read More

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193