青いマーカーの部分、なぜマイナスがつくのか教えて欲しいです🙇

① 発展例題 2 斜面への斜方投射 [知識] 図のように、傾斜角 0 の斜面上の点0から、 斜面と垂直な向 きに小球を初速ひ。 で投げ出したところ、 小球は斜面上の点P に落下した。 重力加速度の大きさをg として、OP 間の距離を 求めよ。 発展問題12、13 Vo P |指針 | 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 直な方向に分解する。 このとき、 各方向における 小球の運動は、重力加速度の成分を加速度とする 等加速度直線運動となる。 として、y=vot-1/12gcoso-f2 の式から、 Pはy=0の点であり、落下するまでの時間を 1+2 解説 図のように、斜面に平行な方向にx 軸、垂直な方向にy軸を 0=vot-12gcos0-120=t(vo-1/29cose-t) y 200 とる。重力加速度のx成 分、成分は、それぞれ 次のように表される。 t> 0 から、 t= gsino gcoso gcose 初速度O x方向の運動に着目すると、x= 1/2gsind から、 x x成分: gsine 成分:cose 方向の運動に着目する。 OP 間の距離 xは、 11 P x= 1/12g sino ( 200 2 2v,tan0) === gcoso gcoso ST

(3)の問題です。作用反作用の解答が理解しにくいのですが、写真の右下のように、受ける力を図示した上で解説してくださる方お願い致します🙇

① 発展例題8 浮力の反作用 発展問題 127 図のように,質量Mの容器をはかりの上に置き、体積V の 水を入れて,体積Vの木片を静かに水に浮かせた。 水の密度を Po, 木片の密度を 重力加速度の大きさをgとする。 木 水 81 (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 木片全体の体積Vに対する水面から出ている部分の体積 の比率を求めよ。 (3)容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 指針 木片は重力と浮力を受けて静止して おり,それらの力のつりあいの式を立てる。 また, 木片が受ける浮力の反作用として,水は木片から 力を受けている。 (3) 水と容器を一体の ものとして考えると, その重力は pVg N 解説 (1) 木片が受ける力のつりあいか ら,浮力をfとすると, (M+pVo)g, 浮力の 反作用はpVgで鉛直 下向きに受けている (M+poVo)g f-pVg=0 f=pvg 0 (2) 木片の水中にある部分の体積をVwとする と,浮力fは,f=po Vwg となる。 (1) から, poVwg=pVg Vw=v Po 求める比率は, V-Vw V-V V Po Po-P Po はかりから受ける垂直抗力をN とすると,これ らの力のつりあいから N-(M+pVo)g-pVg=0 N=(M+pVo+oV)g 別解 (3) 木片, 水, 容器を一体のものと して考えると,重力と垂直抗力Nのつりあいか N= (M+pVotoV)g 561章 運動とエネルギー

教えてください😿

知識 21 自由落下 高さんのビルの屋上から、小球を自由落下させた。この小球が,屋上から発展 ビルの半分の高さに達するまでの時間は,その後,ビルの半分の高さから地面に達するまで の時間の何倍になるか。なお, 平方根を用いて答えてよい。 22 処古ればかえ の速さで投げおろしたと

(1)についてです。 往復にかかる時間の逆数回、単位時間あたり衝突する、とありますが、これは最初に気体分子がどこにいるかによって変わりませんか？ 例えば、最初に分子がx=0のところにいたら、最初の衝突にかかる時間と二回目以降の衝突にかかる時間は違うと思います。 御回答よ... Read More

発展例題25 気体の分子運動 発展問題 305 306 一辺の長さがLの立方体容器に,質量mの気体分子がN 個入っている。 分子は, 容器内の壁と弾性衝突をする。 (1)1個の分子の速度のx 成分を vx とする。 x軸に垂直な 壁Aが, 1個の分子から受ける力の大きさはいくらか。 N mvxiA L (2)各分子の速度成分の二乗平均を vx とすると,N個の 分子全体から壁Aが受ける力の大きさFはいくらか。 L -L- x (3) 全分子の速度の二乗平均を とすると, 壁Aが受ける圧力はいくらか。 指針 (1) 分子が壁の間を往復する距離 は2Lであり,往復にかかる時間は 2L/vx なの で、単位時間あたり, 壁Aに vx/(2L) 回衝突す る。時間の間では, vxt/(2L) 回衝突する。 (3) 分子の数はきわめて多く, 速度の二乗平均 には,vvvv/3の関係が成り立つ。 解説 (1) 1回の衝突で分子が受ける力 積は,-mux-mvx=-2mvx であり,その反作 用として, 壁Aは2mvx の力積を受ける。 分子 は、時間の間に, vxt/(2L) 回衝突するので, mvx 2 力の大きさは, Vxt ft=2mvxx f=- 2L L 20x2 (2) =vxなので,力の大きさFは、 N F=Σ- mvx2 Nmvx2 L L F Nmvx2 (3) 圧力は, p= L2 L3 Nm v² Ux から, p = 3 3L3

なぜ、検流計には右向きの電流が流れるのかが分かりません。教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

発展例題40 電位差計 物理 (1) AC間の電圧降下はいくらか。 さの抵抗線,R,R2はそれぞれ 10.Ω,5.0Ωの抵抗である。 接点CがAC=30cmの位置にあるとき、 検流計には電流 が流れず,電流計には 0.10Aの電流が流れた。 図において,AB は長さ1.0m,抵抗値 40Ωの一様な太 H →発展問題 496 [0] 発展 E₁ R100 V C A 0.7m B (2) 電池 E2の起電力はいくらか。[g] E2 R25.02 〔3〕 指針 (1) 一様な太さの抵抗線では,抵 抗値はその長さに比例する。 また, 電圧降下V は, 「V=RI」と示されるので,抵抗値と同様に, 電圧降下も抵抗線の長さに比例する。 (3) 接点Cを点Bの側に少し動かすと, 検流計にはどちら向きの電流が流れるか。 解説 (1) AB間の電圧降下 VAB は, オー mムの法則「V=RI」 から, VAB=40×0.10=4.0V AC間の電圧降下を VAC とすると,その大きさ は抵抗線の長さに比例する。 (2) 検流計に電流が流れないとき, R2 による電 圧降下はないので, キルヒホッフの第2法則か ら,AC間の電圧降下は電池E2の起電力に等 しい。 なお、図のような回路は電位差計とよば れ,電池の起電力の測定に利用される。 (3) E2の起電力と AC間の電圧降下を比較し, 電流の向きを考える。 VAC = VABX- AC AB 0.30 = =4.0 × -=1.2V 1.0 (2) E2の起電力は Vac に等しい。 1.2V (C) (3) 接点CをB側に動かすと, E2の起電力より も電圧降下 VAC の方が大きくなる。 したがっ て, 検流計には,図において右向きの電流が流 れる。 発展例題41 コンデンサーを含む回路 物理 発展問題 498 499 図のように、 電気容量 C1, C2 のコンデンサー, 抵抗 P

HbとHaがなんで右上と右下の向きに行くのががわからないので、教えていただきたいです。

解説動画 発展例題 43 平行電流がおよぼしあう力 図のように、3本の平行で十分に長い直線状の導線A, B, とBに紙面の表から裏の向きに, Cには逆向きに,いずれも Cを, 一辺10cmの正三角形の頂点に、紙面に垂直に置く。 A 2.0Aの電流を流す。 真空の透磁率を4×10-7 N/A とする。 (1) A,Bの電流が,Cの位置につくる磁場の向きと強さはいて くらか。 ( (2) 導線Cの長さ 0.50m の部分が受ける,力の向きと大きさはいくらか。 指針 (1) 右ねじの法則を用いて, A, B の電流がCの位置につくる磁場を図示し,それ らのベクトル和を求める。 磁場の強さは, 1/2)」の式を用いて計算する。 発展問題 523 2 10cm (B である。合成磁場耳は,図の右 平水 向きとなる。 HA, HB は, I HA=HB= 2лr 2.0 2×0.10) 10 -[A/m〕 (2) フレミングの左手の法則から力の向きを, 「F=oIHL」の式から力の大きさを求める。 解説 合成磁場の強さHは, H=2×HACOS30°=2× 10 √3 第 10/3 In π π =5.50A/m 5.5A/m (1) A, B の電流がC の位置につくる磁場 Hは,右ねじの 法則から、図のように なる。 H, He は, そ れぞれACBC と垂直である。 また,A,Bの 電流の大きさは等しく, Cまでの距離も等しい F30° HB CO H (2) フレミングの左手の法則から、導線Cが受 HA の ける力の向きは, ま, AB と垂直であり、図の上 向きとなる。 力の大きさFは, AX -> B F=μIHL=(4z×10-")×2.0× 10/3 X0.50 =6.92×10-N 6.9×10 N ① 発展例44 電子のらせん運動 発展問題524

どうしてこの順で引くのか教えてください🙇

発展例題 4 剛体のつりあい 知識 →発展問題 25 粗い床上に、重さW、 高さα、 幅6の直方体が置かれている。 図の点A、Bは、直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表 す。 点Aに糸をとりつけ、 水平右向きに大きさTの張力で引いた。 はじめ直方体は静止していたが、 Tを徐々に大きくすると、やが て点Bを回転軸として倒れた。 次の各問に答えよ。 a b A T B (1) 直方体が静止しているとき、 直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は、 点Bから 左向きにいくらの距離にあるか。 α、b、T、W を用いて表せ。 (2) 直方体が回転し始めるのは、 Tがいくらをこえたときか。 (3) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは、いくらより大きくなければならないか。 指針 垂直抗力の作用点は、T=0のとき に重力の作用線上にある。 Tを大きくすると、 作 用点は徐々に右側にずれていき、やがて点Bに達 する。 さらにTを大きくすると、 直方体は点Bを 回転軸として倒れる。 | 解説 b T a 式 ① ② に代入して、 x= 2 W (2)Tを大きくすると、 垂直抗力の作用点は右 側にずれる。 (1)のxが0になるときの張力を T とすると、 張力がこれよりも大きくなると b T₁ ・a T₁= ・W W 倒れるので、 01/21 0=- 2a (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい から F=T ... ③ bA (1) 垂直抗力をN、 点 Bからその作用点まで の距離をx 静止摩擦 力をFとすると、 直方 体にはたらく力は図の ようになる。 鉛直方向 の力のつりあいから、 T NA a F 静止摩擦力Fは最大摩擦力μN 以下であるの で F≤μN B x W N=w ... ① 62 b 式①、③をそれぞれ代入すると、 直方体がすべ らないためには、 T≤μW ら、 W- 11/1/2-Ta-Nx=0.② 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか b これから TがμW をこえると直方体はすべ り始める。 直方体はすべる前に倒れるので、 2 T<μW -W<W ">. 2a 2a S

円運動についてです。 方針の欄に、非慣性系で考えると力が釣り合っているように見える、とありますが慣性系で考えても力は釣り合っていますか？ また、こういった問題において慣性系で考えるか非慣性系で考えるか判断するコツなどありますでしょうか？ 御回答よろしくお願い致します。

発展例題19 円錐容器内の運動 Z軸を中心軸とする頂角20の円錐状の容器がある。 容器の内 側に質量mの小球があり, 容器の底にある小さな穴を通して, 質 量Mのおもりと糸で結ばれている。 小球は, 穴から円錐の側面に 沿って距離Lの位置を保ち、 容器内のなめらかな斜面上を速さひ で等速円運動しており, おもりは静止している。 糸と容器との間 に摩擦はなく,重力加速度の大きさをg とする。 小球の速さひ を. m, M, L, 0,g を用いて表せ。 指針 小球とともに回転する観測者には, 距離Lが一定なので, 小球は,重力,糸の張力, 垂直抗力,遠心力を受けて, 力がつりあって静止 しているように見える。 円錐の側面に沿った方向 の力のつりあいの式を立てる。 なお,静止した観 測者には,小球は重力, 糸の張力, 垂直抗力を受 けて,等速円運動をするように見える。 (筑波大) 発展問題 218 223 ZA L 0 Vo m M 002 m -sin0 L sine Mg である。 円運動の半径 垂直抗力 はLsind なので,遠心力 の大きさはmv^2/(Line) となる。円錐の側面に沿っ た方向の力のつりあいから, Mg 002 m Lsine sine 002 0 m L sine mg mg coso ・mg cos0-Mg=0 (M+mcos0)g 解説 小球とともに回転する観測者を基準 に考えると, 小球には図のような力がはたらく。 糸の張力は,おもりが受ける力のつりあいから, Vo= √ L m

aは5mでいいのですか？画像に書き込んでいるxは移動距離に含めないのですか？

発展例題 2 等加速度直線運動 思考 グラフ 斜面上の点0から、初速度 6.0m/sでボールを斜面に沿 って上向きに投げた。 ボールは点Pまで上昇したのち、下 し始めて、点0から5.0m はなれた点Qを速さ 4.0m/s 斜面下向きに通過し、 点0にもどった。 この間、ボール は等加速度直線運動をしたとして、斜面上向きを正とする。 1 ボールの加速度を求めよ。 5.0m 発展問題24、25、26 P 6.0m/s -4.0m/s ボールを投げてから、点Pに達するのは何s後か。 また、 OP間の距離は何mか。 ボールの速度と、 投げてからの時間との関係を表す v-tグラフを描け。 (4) ボールを投げてから、点Qを速さ4.0m/sで斜面下向きに通過するのは何s後か。 また、ボールはその間に何m移動したか。 指針 時間が与えられていないので、 2ax」を用いて加速度を求める。 また、 最高点Pにおける速度は0となる。 v-tグラフ を描くには、速度と時間との関係を式で表す。 解説 (1) 点0 Qにおける速度、 OQ間 の変位の値を 「v-vo'=2ax」 に代入する。 (-4.0)2-6.02=2xax5.0 a=-2.0m/s² 2点Pでは速度が0になるので、 「v=v+at」 から、 0=6.0-2.0×t t=3.0s 3.0s 後 OP間の距離は、 「v-v=2ax」 から、 02-6.02=2×(-2.0) xx (1 x=9.0m x=vot+ 1/2a2」からも求められる。) (3) 投げてからt[s]後の速度v [m/s] は、 「v=votat」から、 v=6.0-2.0t tグラフは、 図のようになる。 (4) 「v=vo+at」 から、 -4.0=6.0+(-2.0)xt t=5.0s 5.0s 後 ボールの移動距離は、 v-tグラフから、 OP 間 の距離とPQ間の距離を足して求められ、 6.0×3.0 (5.0 -3.0)×4.0 + 2 2 =13.0m Point> v-tグラフで、 t軸よりも下の部分の 面積は、負の向きに進んだ距離を表す。 [m/s] ↑ 6.0 OP間の距離 PQ間の距離 0 1 2 3 4 15 16 t(s) -4.0 -6.0

(2)(3)の解き方を教えてください🙏

解説動画 等速直線運動 発展問題 (i=vt) 知識 [物理] 23. 平面上の速度の合成 幅Lの実験用の水槽と、 静 水に対して一定の速さVで進む小さな模型の船がある。 図のように、 水槽内には壁面に平行に一定の速さの 水流が発生している。 点0から船首を真向かいの壁の 点Pに向けて出発すると、 船は壁面に垂直な方向から P Q 40 130%!② 水流 L VA 30°をなす方向に進み、 点Qに達した。 (2)~(3) ではVを用いずに答えよ。 (1) 船の速さV を v を用いて表せ。 (2) 出発してから水槽を横切るのに要する時間と、 PQ間の距離を求めよ。 V (3) 次に、 真向かいの点Pに到達するため、上流に船首を向けて点Oから出発した。 船 が水槽を横切るのに要する時間を求めよ。 (23 I