なぜ1/4周期なのかわかりません教えてください

で x 20 60 第2問 次の文章 (A・B) を読み、下の問い (問1~5) に答えよ。 (配点 28) フィールドでA,Bの2人の選手がラグビーの練習をしている。 このときの ボールの運動をモデル化して考えてみよう。 A まずパスにおける運動について考える。 9月1 図1のように,Aは速さで東向きに走りながらボールを投げたところ, ボー ルは西から60° 北の向きに、地面に対して水平の速さで進んだ。 ボールや人の大きさと空気抵抗は無視できるものとする。 なお、図中の矢印の 長さは,速さを正確に表したものではない。 北 4 西 東 ボール 20 地面に対するボールの速さ VA 2 m.2v=m+M)-V V=2mv ボールと手が一体となった直後の速さを表す式として正しいものを、次の M+M ①~⑥のうちから一つ選べ。 7 m ① M+m ② 2m M+m 1 © M M+m V 2M ④ v ⑤ M m M+m M+2m 0 6 P M+2m 次に、図3のように手とボールが一体となった直後に、腕が手に力Fを距離x移 動するまでのあいだ加え続けてボールを静止させた。 この運動について以下の2通 りの力の加え方で静止させたとき,どのような違いができるか考える。なお,ポー ルと手が一体となった直後の速さをしとし、力はボールの進行方向と反対の向き に加え続け、手とボールはボールの進行方向と同じ向きに移動したものとする。 ボール x Los 60% 122 20 60 60° 図1 A Aの速さ 2-2 図3 問1 Aがボールを投げた瞬間のAに対するボールの相対速度Aから見たボール の速度)の大きさを表す式として正しいものを、次の①~⑦ のうちから一つ選 ひ 4√√3v ひーひ 6 1 ① 2 v. ⑤ V50 6 √√7v ⑦3v 図2のように2の速さで移動した質量mのボールは,Bの静止した質量Mの手 と完全非弾性衝突をして一体となった。 図4図5は, 方法1と方法2におけるFとxの関係をグラフに表したものである。 【方法1】 図4のように、一定の大きさの力を0xx のあいだ加えてボール を静止させた。 【方法2】 図5のように, xに比例した大きさの力を0から2fまで, 0≦x≦xの あいだ加えてボールを静止させた。 F 2f F 2v *101 ボール 図2 物理 5 手M 図 4 (m) V 8 物理-6 図5 物 理

答え6番です。 イが分からないので教えてください🙏

99 水素原子 水素原子を,図1のように, 静止した正の電気量eを持つ陽 子と,そのまわりを負の電気量 -eを持つ電子が速さ”軌道 半径で等速円運動するモデルで考える。 陽子および電子の大 きさは無視できるものとする。 陽子の質量をM, 電子の質量を クーロンの法則の真空中での比例定数をko, プランク定数 万有引力定数をG, 真空中の光速をcとし, 必要ならば, m, 陽子 M 電子 m 第5章 原子 当なものを、 表1の物理定数を用いよ。 〈 2022年 本試〉 図1 模型では,電 表 1 物理定数 もに小さく 「原子中の電 入した。 こ 状態を定常 名称 記号 数値 単位 万有引力定数 G 6.7×10-"N·m²/kg プランク定数 h 6.6×10-34 J.s クーロンの法則の真空中での比例定数 真空中の光速 ko 9.0×10°N·m²/C2 C 3.0×10m/s とき,その 電気素量 e 1.6×10-19C 説も導入し、 陽子の質量 電子の質量 M 1.7×10-27kg 9.1×10-31 kg m ア イに入れる式の組合せとして最も適当なものを, 問1 次の文章中の空欄 下の①~⑥のうちから一つ選べ。 とにより, っている状 定常状態に に成り立つ 図2(a)のように, 半径rの円軌道上を 一定の速さで運動する電子の角速度 はアで与えられる。 時刻での速 度と微小な時間 4t だけ経過した後の 時刻 t + 4t での速度との差の大きさ はイである。 ただし、図2(b)は 始点を 点まで平行移動した図であり, w⊿tは とことがなす角である。また, 微小角 wdt を中心角とする弧 (図2(b) の破線) と弦(図2(b)の実線) の長さは等しいと してよい。 ① ③ ひ2 01 01 V2 wAt wAt 中心 始 (b) (a) 図2 ⑤ V V r ア ru ro r ru r rv² At -At イ 0 rv² At -At 0 r 38 | ボーア模型 97

（3）はどうしてこのような式になるのでしょうか？

出題パターン 91 原子モデル そのまま 出る! ボーアの水素原子模型では,+e の電気量を持つ陽子のまわりに - の 電気量を持つ質量m の電子が,半径の円軌道上を速さで運動している ものと考える。 プランク定数をん, 真空中での光速をc, クーロン力の比例 定数をとする。 (2) 電子の運動エネルギーと電気力による位置エネルギーの和をke. (1) 電子に働く遠心力と電気力のつりあいの式を書け。 r を用いて表せ。ただし、電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とす る。 (3)量子数をn= 1, 2, 3, …として、電子が安定な軌道を運動し続けるた めの条件を mvr, h, n を用いて表せ。 (4)安定な軌道半径rame, h,k, n を用いて表せ。 (5)エネルギー準位Enをme, h,k,n を用いて表せ。 解答のポイント! た 原子核のまわりを回る電子は粒子性と波動性の両方を持っているので,まずは 粒子として,次に波動として安定に存在できる条件を求める。 本間は試験にその まま出るので,何も見ずに と Em を導けるようにしよう。 【解法 (1) まず図 26-12 のように, 電子を陽 電位は向き× 土 子のまわりを円運動している粒子と 回る人 みなす。回る人から見た力のつりあte いの式より, クーロン力 m²² = ke² ... ①© r (2)電子の持つ力学的エネルギーE 図26-12 は運動エネルギーと電気力による位 置エネルギーの和であり, E=123mo -mv² + (-e)) 運動エネルギー 位置エネルギー この式に① ② (図 26-12 参照) を代入して 1 ke ke ke² E= = +(-e)· 2r 2 r r 遠心力 02 r ④がの位置 につくる電位は y=ke... STACE 36 と 291

ウに入る式のだし方が分かりません、教えていただけると嬉しいです🙇🏻‍♀️💦

実験から得られた, 速度センサーが置かれた位置 Q を通過したときの台車の 運動エネルギーKと, ものさしを押し込んだ距離dの値を用いて,本とものさ しとの間の動摩擦力の大きさについて考える。このとき,台車が位置 Qを通過 した後も斜面の傾きの角度は0°ではないことや, 台車の走行に関する摩擦が関 係すると考えられるが, 問5では台車の走行に関する摩擦は無視できるものとし、 図4のように二つのパターンにモデル化して考察する。 また, ものさしは軽く、 台車とものさしの衝突のときの力学的エネルギーの減少も無視でき、ものさしが 本から受ける摩擦力はそれぞれのパターンにおいて一定であるものとする。 台車 台車 速度センサーものさし 速度センサー ものさし 本 VINTI (a) (b) 図4 H に入れる式の組合せとして最も適当 問5 次の文章中の空欄 ウ なものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 14 まず, 図4 (a) のように, 台車が位置 Qを通過した後の斜面の傾きを無視し、 位置 Qを通過した後は, 台車は水平に走行したものとみなす。 このとき、 この実験から得られる本とものさしとの間の動摩擦力の大きさをf とすると, f= ウである。

物理基礎の電気と磁気の単元 問1問2の問の質問です！ 解き方は分かるのですが mmからmの変換で計算が複雑になっていて 何度計算しても解答が合わず、計算過程を教えていただきたいです🙇‍♀️

例し、導体の断面積S[m²]に反比例する。したが 比例定数をeとすると,次式(4)の去りにされる。 抵抗率 R[Ω] [m] R = p ²² (4) L[m] S[m²] 電気抵抗 (resistance) 抵抗率 (resistivity) 長さ (length) 断面積(cross section) は抵抗率とよばれ, 物質の種類 resistivity によって値が異なる。 このことを利用 して,様々な金属の導線が目的に応じ て利用されている。 問4 断面の直径が0.20mm, 抵抗率 が1.1×10 Ω・mのニクロム線を使 って, 10Ωの電気抵抗をもつ導線を 作る。このとき, ニクロム線は何m 必要か。 ◆発展 抵抗率の温度変化 理 表2 導体 半導体 不導体 X107

（3）の問題で、回る人自身から見たつり合いの式よりV1を求められることは分かったのですが、 なぜそのつり合いの式で求めたV1が円運動を維持するための速さの上限だと分かるのですか？

〔B〕 2022 岩手大 <改>: 2/25. 前期 【理工,農】 図のように、 直方体でモデル化した自動車が半径r 〔m〕 の円形の水平なコース上を等速円運動している。 自動車と 運転者の合計の質量はM〔kg〕で,重心 G に集中している ものとする。 自動車がコースの外側に押し出されることを 妨げる摩擦力の最大値は、 自動車と路面の静止摩擦係数μ と 垂直抗力の積で表すことができるものとする。 また, 自動車 は運動中に路面から浮き上がらないものとする。 (1) 角速度をω〔rad/s〕 としたとき, 自動車の速さv 〔m/s] とコースを1周するために 必要な時間T 〔S〕 を、 それぞれg,r, M,ωのうち必要なものを用いて表せ。 (2) (1) のとき, 重心Gに作用する遠心力の大きさ F 〔N〕 を,g,r,M,vo のうち必要なもの を用いて表せ。 (3) 自動車が回転半径rの円運動を維持するための速さの上限 v 〔m/s] を,g,r,M,μのう ち必要なものを用いて表せ。 角速度自動車 (質量) 重心 G T 回転半径 上面 断面

なぜ⑴では空気の屈折率を文字で置いてるのに、⑷は屈折率1で考えてるのか教えてください。

|30| 光通信などに使用される光ファイバーでは、光の全反射現象などが利用されている。 その原 理を図のような円柱状媒質のモデルで考えよう。 円柱の中心軸からある半径までの部分は屈折 率(絶対屈折率nの媒質Iであり,その外側は屈折率nの媒質ⅡIである。円柱の端面は中心 軸と垂直であり、図は,円柱の中心軸を通る平面で切った断面図である。 この平面内で , 空気 中から円柱の端面の中心点Aに入射角で入ってくる光が, 屈折して円柱内に入り, その後ど のように伝わるかを調べる。 屈折率の間には、 常に nnn (no は空気の屈折率) という 関係があるものとして, 以下の設問に答えよ。 (1) 光が媒質I と媒質ⅡIの境界面で全反射をして, 媒質Iの中だけを伝わるためには,入射角 はどのような条件を満たせばよいか｡ sin0 についての不等式で示せ。 (2) 屈折率の大きさによっては,入射角をどのように選んでも光が媒質 ⅡIの中に入れないこ とがある。 そのようなことが起こらずに, 光が媒質ⅡIの中にも入ることができるためには, 屈折率の間にどのような関係があればよいか。 (3) 屈折率の間に設問 (2)で求めた関係がある場合, 光が媒質ⅡIの中には入るが円柱の外には出 ないためには,入射角0はどのような条件を満たせばよいか。 (4) 光が点Aに入射角で入射し, 媒質Iの中を全反射しながら光ファイバーの長さの方向 に距離だけ進む時間を求めよ。 ただし, 真空中での光速度をcとする。 空気 no 0 A no N2 "n₁" n2 空気 媒質 ⅡI -媒質Ⅰ 媒質 Ⅱ

この2問が分からないので教えてください！

さらに、2人の高校生 A, B がサッカーについて物理の言葉で語ろうとしている。そのようす に聞き耳を立ててみよう。 A : ボールをけるのは,自らの足とボールを衝突させる行為にほかならないと思うが、 どうだ。 B : 同感だ。 例えば,静止したボールをけるときのようすは, (黒板に図2をかきながら) この ように, 水平面上で静止しているボールに振り子のおもりを水平向きに衝突させるときと 似ている。このとき, 衝突の前後で水平方向の運動量は保存されるから… 図2 A:なるほど,運動量保存則が使えるとなると, 足の質量を測定することができそうだな。 B:ボールの質量をmとしよう。 振り子のおもりは初め水平面から高さんの位置にあり,お もりは地面に触れずにボールに衝突したものとする。 図の左向きを正の向きとして,衝突直後のボールとおもりの速度をそれぞれ0, V, 重力 加速度の大きさをgとすれば,(黒板で計算をして) 振り子のおもりの質量はこのような 式で表される。

何故黄色の線が言えるのですか？

理についての関係を表している。 ここでは、内部でのミクロ ( ) 注目して考えてみよう。 の大きさ 全線をつなぐと、導 が生じる｡ もつ自由電子は電場と の力を受けて加速し、運動エネルギーを得るが､ するイオンに衝突してエネルギーを失う｡ 導体 電子はこのような衝突を繰り返しながら､全 してある一定の平均の速さで移動するため、導線の 単位時間あたりに通過する電気量は時間的にほと流れる電 化せず、電流の大きさは一定と見なせる。 のモデル S(m²) の中を 単位体積あたり (個/m²の自由電子が平均速(m/s) るときの電流の大きさを求めてみよう。 B時間(s) の間に通過する自由電 図のAB間の体積(m に含まれて 自由電子 断面積 )とすると､その である。 電気素量をe(C) とすると、 時 ▲回の大きさ 過する電気量の大きさは WS (C) となるから、電流の大きさ [A] は、次 になる。 1-2- enets F =enes 00 全国中の自由電子はおよそ1原子に1個程度の割合で含まれ、導線としてよ 「いられる制では、自由電子 である。面 は8.5×10個/m² =10m²の導線に 4.0Aの電流が流れているとき､自由電子の平均の速さを求 電気量 1.6 × 10 "Cとする。 ムの法則 eのような長さ(m) S[m²] 電圧V[V) を加えると、 内部には V km) 自由電子 動している イオン RET 自由電子が受ける力がこれだけならば、自由電子は加速し続ける。しかし、原線の どの部分でも電は一定であるので、自由電子の速さは一定のはずである。したがっ て、自由電子は静電気力とともに、それとつり合う別の力を受けていると考えられる。 そこで自由電子が 動するイオンと衝突を繰り返しながら移動するときに、 イオンから抵抗力を受けていると考えよう。その大きさ (N) が自由電子の平 [m/s] に比例すると仮定すれば、 (は比例定数)...② である。 ①と②式の力がつり合って自由電子が一定の速さで運動するとき。 eV --ku よって、 2.... kl eV T となる。 ゆえに、流れる電流は0③より、次のようになる。 1-S¹SV M よって、オームの法則と同じ形の式が導け式とこの式を比べると、 kl ne'S nev R. R1/23 であり､mm表せることがわかる。 を比べると, SR ●ジュール dのような長さ(m), 断面積S(m²) の線の両端に電圧V[V) を加えると、 導線内には強さ V E-- (V/m) の一様な電場ができる。このため、自由 w 電子から大きFE (N)の静電気力 を受けて平均のさ(m/s)で移動する。 時間(s) の (m) であるから、自由電子1個 がこの間に電場からされた仕事はPxle (J) である。 線の自由電子の個数密を るので、すべての自由電子が MARS REE 1 d ジュール とすると、導線にはSTの自由電子があ 個/m²') 仕事の

全く理解できないので考え方教えていただきたいです。。。

5. 前腕で物を持つ場合のモデル図を考える。 前腕の重さ1kg 重 (10N)、 手の先に 3kg重 の中に計算値を (30N) のダンベルを持つとする。 下の図を参考にしながら、 ( 記入せよ。 T=E+w+w1 0.05T-0.15w-0.35W1=0 (T-3w-7w₁=0) w=10N, w=30N 答:T= () N = ( )kg重 E = ( )N=( )kg重 1kg 重 (kgf)は1kg×9.8m/s2=10N として 計算せよ。 品をはは ( 0.15 m W -0.05m -0.2 m- W1