【高校物理、電磁気学】 河合塾出版の参考書、「高校物理」の例題4-5で分からないことがあります。 (c)(d)を解説と異なる方法で求めようとしました。(c)は答えが合いましたが、(d)は合いませんでした。私の解答を書きますので、どこが間違っているかをご指摘頂きたいです。一応... Read More

第1章 電場 275 例題 4-5 電場と電位・位置エネルギー 真空中の電荷と電場に関する下記の y 文において, (a)から (d) にあ てはまる式を記せ。 ただし, クーロン P(-d,d) の法則の比例定数をk [N·m²/C2], •C(0,d) 電子の電荷を -e [C], 電子の質量 をm[kg] とし, 無限遠点での電位を 0Vとする。 0(0, 0) x B(-d, 0) A(d, 0) (1)A(d,0) と点B(-d, 0) に正の電荷 Q を固定し,y軸の点 C(0, d) 電子を置く。 D(0,- -d). 点Cで速度 0 であった電子が電場で力を受けてy軸上を動くとする と、原点0での速さは (a) | [m/s] となる。 (2) 点Aと点B の正の電荷 Q のほかに, 点Cに電気量 Q [C] の点電 荷を固定する。さらに,これら3つの点電荷を固定したままで, y 軸上 の負の方向の無限遠点に置かれた電気量 - Q [C] の点電荷をy軸に 沿って点D (0, -d)までゆっくりと動かす。 このときに外力がする 仕事は(b) [J] である。 (3)点Aと点Bに電荷 Q, 点 C と点Dに電荷 - Q を固定した状態から, 点Cの電荷 Q をC→P→B の経路で点B まで, また点Bの電荷 Q をB→O→Cの経路で点 Cまで同時にゆっくりと動かす。 このとき外 力がする仕事は (c) [J] である。 さらに,点Aの電荷 Q と点B の電荷 Q を固定したままにして, 点Cの電荷Qをy軸の正の方向に向かって無限遠点まで,また点Dの 電荷-Qをy軸の負の方向に向かって無限遠点まで同時にゆっくりと 動かす。 このとき外力がする仕事は(d) [J] である。 (東北大) 解答 (1) (a) 点A,Bの電荷による点Cおよび点0の電位は, それぞれ, Vc= kQ kQ √2kQ + √2d √2d d kQkQ_2kQ Vo d V₁ = kQ+kQ d 求める速さをひとする。 力学的エネルギー保存則より, 1/12m+(e)xVo=(-e) Vc .. mv²= (2-√2) kQe d

至急お願いします！！！締め切りが明日なので急いでます！！ 記号選択式の問題です。重複解答可です。 物理基礎の「エネルギー」についての問題です。 答えを教えてください！！！

1. 「エネルギー」 について,次の ( )に適当な語句や数値を下の語群から選び, 記号をマークし なさい。 解答番号 1~17 (重複解答可) (1) 一般に, ある物体がほかの物体に対して ( 1 )をすることができるとき, その物体は 「エネルギーをもっている」 という。 高い位置にある物体がもっているエネルギーを ( 2 ) による位置エネルギーといい, 記号 Uまたは Ep で表す。 (2) 基準面からの高さん[m], 質量m[kg]の物体がもっているエネルギーUはU= 3 で求めることができる。 (3) 質量 60kgの人が10kgの物をもち, 地面を 5.0m移動した後, 5.0mの高さまで上がった。 ① 地面を位置エネルギーの基準にしたとき, 移動する前, 人のもっている位置エネルギーはいく らか。 (4)J ② 地面から 5.0mの高さに上がったとき人がもっている位置エネルギーはいくらか。 ( 5 )J ③ 地面から 5.0mの高さから物体を地面に落とした。 地面についたとき物体がもっている位置エ ネルギーはいくらか。 5.0mの高さを基準面とする。 ( 6)J (4) 右の図のように水平面でばね定数 25N/mのばねに重りを つけ, 重りを引いてばねを30cm伸ばした。 ① 手の力がばねにした仕事はいくらか。 小数第一位まで求めなさい。 7)J ②重りを放すとばねはもとの長さにもどった。 この状態でばねがもつ弾性エネルギーはいくらか。 (8) J ア. 重力 イ. 質量 キ.弾性力 ク. 空気 セ.0 ソ. 4.9×102 ト. 4.9 × 103 ノ. 摩擦力 -oooooooooooooo (5) 動いている台車は物体に衝突すると物体を押し動かすという仕事ができる。 この台車がもつエ ネルギーを (9 )という。9 は, 台車の ( 10 ) と, 速さの ( 11 乗に比例する。 (6) 位置エネルギーと運動エネルギーの和を ( 12 ) という。 一般に重力や ( 13 ) のみが仕 事をする物体の運動では、常に一定の値となる。 (7) 振り子を持って大きく振ってもやがて止まってしまう。 これは振れている間に ( 14 )の抵 抗力や ( 15 ) が負の仕事をし力学的エネルギーを減少させるからである。 (8) 質量 50kgのスキーヤーが高さ20mの斜面を滑り降り水平方向に 12m/sで飛び出した。 飛び 出す点の高さを位置エネルギーの基準とし, 飛ぶ 瞬間での足のけりはないものとする。 ① スタート時点の力学的エネルギーはいくらか。 (16) J ②飛び出した地点での力学的エネルギーはいくらか。 ( 17 ) J 20m ナ. -4.9×103 の式 Vo = 0 m/s す ウ.2 エ.3 オ. 力学的エネルギー カ. 運動エネルギー ス. mg/h ケ.張力 7. 1.1 コ. 仕事 サカ V. mgh チ. 3.6×102 テ.2.9×103 ツ. 3.6×103 ヌ. 9.8×103 二. -4.9×102 ネ. -2.9×103

至急！物理基礎「仕事とエネルギー」について教えてください！ 1〜17は何が当てはまりますか？

報告課題 物理基礎 1編 第4回 3章 仕事とエネルギー 2編 1章 熱 ○教科書「物理基礎」p.70~109 を読んで,次の問題に取り組みましょう。ただし、重カ加速度の大きさをg= 9.8m/s? とする。 1.「エネルギー」について、次の( なさい。 (1) 一般に,ある物体がほかの物体に対して(|1 「エネルギーをもっている」という。高い位置にある物体がもっているエネルギーを( |2| による位置エネルギーといい,記号Uまたは Ep で表す。 (2) 基準面からの高さ [m],質量 m [kg]の物体がもっているエネルギーびは U=(3 で求めることができる。 (3) 質量60kgの人が 10kgの物をもち,地面を5.0m移動した後,5.0mの高さまで上がった。 の地面を位置エネルギーの基準にしたとき,移動する前,人のもっている位置エネルギーはいく らか。(4 )J の地面から5.0mの高さに上がったとき人がもっている位置エネルギーはいくらか。(|5| )J の地面から 5.0mの高さから物体を地面に落とした。地面についたとき物体がもっている位置エ ネルギーはいくらか。5.0mの高さを基準面とする。(6| )J (4)右の図のように水平面でばね定数 25 N/mのばねに重りを つけ,重りを引いてばねを 30cm伸ばした。 の手の力がばねにした仕事はいくらか。小数第一位まで求めなさい。 の重りを放すとばねはもとの長さにもどった。この状態でばねがもつ弾性エネルギーはいくらか。 )に適当な語句や数値を下の語群から選び,記号をマークし 解答番号1~17(重複解答可) )をすることができるとき,その物体は )の式 O0000000000000 )J 8 (5)動いている台車は物体に衝突すると物体を押し動かすという仕事ができる。この台車がもつエ ネルギーを(9| )という。|9| は,台車の(10)と,速さの( 11)乗に比例する。 (6)位置エネルギーと運動エネルギーの和を(12 )という。一般に重力や( 13)のみが仕 事をする物体の運動では,常に一定の値となる。 (7)振り子を持って大きく振ってもやがて止まってしまう。これは振れている間に(14 )の抵 抗力や(15 )が負の仕事をし力学的エネルギーを減少させるからである。 (8)質量50kg のスキーヤーが高さ 20mの斜面を滑り降り水平方向に 12m/s で飛び出した。飛び 出す点の高さを位置エネルギーの基準とし,飛ぶ 瞬間での足のけりはないものとする。 のスタート時点の力学的エネルギーはいくらか。 = 0m/s 20m (16 )J の飛び出した地点での力学的エネルギーはいくらか。 (17 )J オ.カ学的エネルギー シ.mgh ア.重力 イ.質量 ウ.2 エ.3 カ.運動エネルギー キ.弾性力 ク.空気 ケ.張力 コ、仕事 サ、カ ス.mgh セ.0 ソ.4.9×10° タ、1.1 チ.3.6×10? ツ.3.6×103 テ.2.9×103 ト.4.9×103 ナ.-4.9×103 ニ.-4.9×102 ヌ.9.8×103 ネ.-2.9×103 ノ.摩擦力

至急！！物理基礎について教えてください！ 3、4、5、6、7、8は何が当てはまりますか？

報告課題 物理基礎 1編 第4回 3章 仕事とエネルギー 2編 1章 熱 ○教科書「物理基礎」p.70~109 を読んで,次の問題に取り組みましょう。ただし、重カ加速度の大きさをg= 9.8m/s? とする。 1.「エネルギー」について、次の( なさい。 (1) 一般に,ある物体がほかの物体に対して(|1 「エネルギーをもっている」という。高い位置にある物体がもっているエネルギーを( |2| による位置エネルギーといい,記号Uまたは Ep で表す。 (2) 基準面からの高さ [m],質量 m [kg]の物体がもっているエネルギーびは U=(3 で求めることができる。 (3) 質量60kgの人が 10kgの物をもち,地面を5.0m移動した後,5.0mの高さまで上がった。 の地面を位置エネルギーの基準にしたとき,移動する前,人のもっている位置エネルギーはいく らか。(4 )J の地面から5.0mの高さに上がったとき人がもっている位置エネルギーはいくらか。(|5| )J の地面から 5.0mの高さから物体を地面に落とした。地面についたとき物体がもっている位置エ ネルギーはいくらか。5.0mの高さを基準面とする。(6| )J (4)右の図のように水平面でばね定数 25 N/mのばねに重りを つけ,重りを引いてばねを 30cm伸ばした。 の手の力がばねにした仕事はいくらか。小数第一位まで求めなさい。 の重りを放すとばねはもとの長さにもどった。この状態でばねがもつ弾性エネルギーはいくらか。 )に適当な語句や数値を下の語群から選び,記号をマークし 解答番号1~17(重複解答可) )をすることができるとき,その物体は )の式 O0000000000000 )J 8 (5)動いている台車は物体に衝突すると物体を押し動かすという仕事ができる。この台車がもつエ ネルギーを(9| )という。|9| は,台車の(10)と,速さの( 11)乗に比例する。 (6)位置エネルギーと運動エネルギーの和を(12 )という。一般に重力や( 13)のみが仕 事をする物体の運動では,常に一定の値となる。 (7)振り子を持って大きく振ってもやがて止まってしまう。これは振れている間に(14 )の抵 抗力や(15 )が負の仕事をし力学的エネルギーを減少させるからである。 (8)質量50kg のスキーヤーが高さ 20mの斜面を滑り降り水平方向に 12m/s で飛び出した。飛び 出す点の高さを位置エネルギーの基準とし,飛ぶ 瞬間での足のけりはないものとする。 のスタート時点の力学的エネルギーはいくらか。 = 0m/s 20m (16 )J の飛び出した地点での力学的エネルギーはいくらか。 (17 )J オ.カ学的エネルギー シ.mgh ア.重力 イ.質量 ウ.2 エ.3 カ.運動エネルギー キ.弾性力 ク.空気 ケ.張力 コ、仕事 サ、カ ス.mgh セ.0 ソ.4.9×10° タ、1.1 チ.3.6×10? ツ.3.6×103 テ.2.9×103 ト.4.9×103 ナ.-4.9×103 ニ.-4.9×102 ヌ.9.8×103 ネ.-2.9×103 ノ.摩擦力

➊の方はAの重力、斜面に対する垂直抵抗と摩擦力 ❷の方は人が糸を引く力と書きました。 そこで疑問があります。実際に計算するときはさらに糸が物体を引く力が出てくるですが、これは❷の力と同じ(重複)なので一方しか使っていけないってことですか？

14. 問題の図の各対象物体にはたらく力の矢印を力のつりあいを考慮して記入し, 記入し たそれぞれの力を言葉で説明しなさい。 あらい斜面上に置かれた物体 A を, すべり落ちないように必要最小限の力で軽い糸を 引いて静止させている場合