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

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

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, w1 = 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。 6. 下の図で適切な番号に○を付けよ。 E 0.15 m W -0.05m -0.2 m- W1

物理の問題です。至急です！ ひとつでもいいので分かったら教えてほしいです。

剛体の釣り合いに関する問題 人間が二足歩行するようになってから脊柱や腰にかかる力学的な負担がいかに大きくなった かを人体の簡単なモデルを用い、剛体の力の釣り合いから理解する問題を考える。図1、2は 人間の脊柱をモデル化し、これを剛体として各所にかかる力を示したものである。 B Fsin12" Wsing Fsin(9+12") W 12" M予 C Fcos(0+12") 12° 番Wsin@ 各W 図1 図2 このモデルでは、A(腰)からB(肩)までの部分が脊柱を表し、鉛直から0だけ傾いている。 A点では下半身上端の仙骨から抗力Rを受けている。D点には(仙骨とつながった脊柱起立筋 が上半身を引っ張り上げる力)Fが働き、その方向は AB とa=12°の角をなしている。頭と腕 を除く上半身および頭と腕にかかる重力はそれぞれ、脊柱の中心Cおよび肩Bに鉛沿直下向きに かかり、その大きさは体重を Wとして、W,Wとしている。また AB間の長さをL、AC間、 AD 間をそれぞれ L, 3Lとする。(図2では AB 間の長さとなっているが、Lとすること) このモデルをもとに以下の問いに答えよ。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、水平方向(x)および鉛直方向(y)に分けて作れ。 ただし図中12°と示された角はaとすること。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、脊柱(AB)に沿う方向(I)および ABに垂直な方 向(1)に分けて作れ。ただし抗力Rのそれぞれの成分は R およびR」を用い、また図 中 12° と示された角はaとすること。 脊柱に働くトルクの釣り合いを表す式を作れ。ただしトルクはAを回転中心として求め、 また図中 12° と示された角はaとすること。 力およびトルク両者の釣り合いの式より、FおよびRをW、0、aを用いて表せ。 ただし、力の釣り合いは2. のR』 およびR」に関する式を用いること。 W=50 kgw、0=30°、a =12°の時、F, R の大きさを有効数字3桁で求めよ。 この人体モデルで表される看護師2人が同じ体重の患者1人を抱える状況を考える。1人 あたり(1/2)W kgを抱えることを、B点に鉛直下向きに(1/2)W kgw の力が追加された場合 として、F、Rの大きさを求め、これらが Wの何倍になるかを求めよ。ただしW=50 kgw、 0=30°、a =12° とする。 1. 2. 3. 4. 5. 6.

啓林館　物理基礎　改訂版　静電気と電流の章末問題です。解説が載ってなくて、困ってます。解説してくれる方がいましたらお願いします

抗値はそれぞれいくらか。ただし、電流計に の抵抗と 6.0 Vの電池に接続したところ, 電 うに, A, Bを並列接続したものを、 1.3Ω (2) Pで消費される電力のうち, 70%が水を2.5m 図のように,電圧 100 V の電源を抵抗Rとポンプ Pに接続する。Rの抵抗値が15Ωのとき, 電圧計の かかる電圧は無視できるものとする。 にかかる電圧は無視できるものとして, 次の問いに答 読みが 70 V であった。電圧計に流れる電流や電流計 の抵抗の接続 1 一様な2本の金属棒 A, Bがある。 の材質は同じた: Aの断面積はBの 1 倍である。図のょ A, p.180, 182, 183 3 流計には 1.5 A の電流が流れた。 A, B の B 6.0V 1.30 の電力とジュール熱 p.185例題1 R えよ。 電流計に流れる電流の強さを求めよ。 100 V 15 の高さにくみ上げる仕事に使われた。Pが1.0分間 にくみ上げる水の質量を求めよ。ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s°とする。 13) Rで1分間に発生するジュール熱を求めよ。 3自由電子の動きとオームの法則 川を流れる水の速さは複雑な要因によって決まるが, おお b p.178~180や 20 むね川の傾き(図Aの一に比例するものとする。電流を担 ; う自由電子の場合も同穏だと考えると, 図Bのように長さL の導体に電圧Vをかけた場合,川のモデルでいう川の傾き そに祖当すると考えてよい。よって, 自由 V は,図Bでは O図A a V と 電子が移動する速さひは,比例定数をんとして,ひ=k 表されることになる。自由電子の電気量の絶対値を e, 導体 の単位体積あたりの自由電子の個数をn, 導体の断面積をS として,次の問いに答えよ。 25 Tトー O図B 第1章 静電気と電流 第1章