【電磁誘導】電池の向気がこっちになる理由がまじで意味がわかりません

界を斜めに横切る導体標 「お肉のように、直上向きの磁束密度の磁 導体でできた2本のレールが間隔だ て置かれている。 レールは水平面に対して 人だけ願いている。レールの端に起電力 電池と可変抵抗器を接続し、レール上に質 の導体棒PQを置いたところ、導体棒は 水平を保ったままレールに沿って上昇し、速さv[m/s) の等速度運動になった。 重 加速度の大きさをg[m/s*] とする。 摩擦はないものとし､回路を流れる電流がつ くる磁界は無視する。 (1) 導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B. 1, 0, 0 を用いて表せ。 このときの可変抵抗器の抵抗値、また、可変抵抗器で発生する単位時間あたり ジュール熱、それぞれB、Em, v, g, を用いて表せ。 これ これ、ネルギー保存 (電池の仕事) (ジュール ギーの増士) が成り立つ。 El-Q+mgr sin 位置エネル 平行レール 磁界を垂直に横切る速度 (1) 成分は seese [ms だから 誘導 起電力の大きさ 〔V〕は、 V=nos0) Bl=vBl cos 0 [V] (2誘導起電力の向きはレンツの法 より、上向きの磁束を増やす (2) きとなるので､上から見て反時計 回りになる。 誘導起電力を電池と 考えると、右図のような回路とみ なせる。ここで､回路を流れる電 流の強さをI[A] 可変抵抗器の抵 抗値をR[Ω]とすると､ オームの 法則より、 I= E-vBl cos 0 R -(A)······· 斜面に平行な方向の力のつり合いより、 mg sin - IBI cos 8=0 これに①を代入すると､ mg tan R= BI (E-UBI cos 6 ) mg tan 求めるジュール熱 Q[J] は, Q = RItより、 E-Bl cos Q=Rx x1 = -(0) 395 396 PR (E-Bl cost) BL 可変抵抗器 B 0 水平面 Ke vcos O mg ・R (E-vBl cos 0)| I IBI P 28 の入 配布し h

中3理科です。問2が分かりません。 解き方を教えてくださいませんか？？

同じ台車を用いて実験 1~3を行った。 次の各問の答えを、 解答用紙に 18 記入せよ。ただし、台車にはたらく摩擦力はないものとする。 【実験1】 図1のように, なめらかな斜面に台車を置き, ニュートンはか りを用いて, 台車にはたらく斜面下向きの力の大きさを測定した。 次 に、斜面の傾きを大きくして、同様に測定した。 【実験2】図2のように、台車を上向きに50cm ゆっくり引き上げた。 この とき, 台車を引く力の大きさは10Nであった。 【実験3】図3のように, なめらかな斜面に置いた台車を,斜面にそって 1m ゆっくり引き上げると, 台車はもとの位置より 50cm高くなった。 1 実験1で、斜面の傾きを大きくしたとき, 台車にはたらく斜面下向 きの力の大きさはどうなるか。 問2 図1の装置の糸を切ると, 台車は斜面を下る。 台車が斜面を下ると き, 台車にはたらく斜面下向きの力の大きさは,糸を切る前と比べて どうなるか。 実験2で、台車を引く力がした仕事の量は何Jか。 実験3で、台車を引く力の大きさは何Nか。 大きくなる。 問3 問4 問 1 問 2 大きくなる 変わらない。 問3 ニュートンはかり 糸 台車 図3 153 問4 50cm 図2 N

①cos180ってどこからくるのですか？ ②写真2枚目の途中式を教えてください。お願いします。

図のように、水平面との角度をなすあらい斜 面上の点Aから質量 例題4 力学的エネルギーが保存されない場合 m [kg]の物体が滑り下り た。物体は点Aから静かにはなされ, 斜面に沿っ て滑り下り点Aより高さん [m] 低い点Bを通過 した。 点Bを通過するときの速さを求めよ。 物 体と斜面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の 大きさを g [m/s²] とする。 W=μ'mgcos0x 【解法】 物体が点Aから点Bに移動する間に, 動摩擦力のした仕事 W [J] は, 10 Uhigh 18 tano 180なの 動摩擦力、 img cost 基準 [Sino h 点Aの力学的エネルギー EA [J] は, 垂直抗力 m A 重力 A Xcos 180°= 静かにはなす B B

なぜ100mの時、位置エネルギーは6、運動エネルギーは0になるんでしょうか…？ 最初と同じように4と2にならないんですか？ どなたか教えてください😭😭

次にKさんとSさんは理科の授業で次のような 〔実験2] を行った。 ただし, 小球とレールの間の摩擦や空気による 抵抗はなく, レールはなめらかで, 小球はレールに沿って運動したものとする。 図5 〔実験2] 位置エネルギーと運動エネルギーの移り変 わりについて調べるための装置をつくり,次の ①, ② の操作を行った。 図5は, その装置を模式的に表した ものであり, AB間およびCD間は水平で、 斜面の傾 きの角度xとyは等しい。 ① 小球を転がし, A点からB点まで等速直線運動をさせた。 ② (エ) 小球の速度が最も速くなっているのはどれか。 最も適するものを, 図5の1~4の中から一つ選び、その番号を 答えなさい。 (オ) 次の文は,先生とKさん, Sさんの会話文である。これについて, あとの (i), (i) の問いに答えなさい。 先生:小球が達した最も高い位置をE点とするよ。 A点からE点までの小球のもつ位置エネルギーと運動エ ネルギーの変化はどうなるかな。 図6に, A点からの水平方向の距離と小球のもつ位置エネルギーや運 動エネルギーの関係をかいてみよう。 ただし, CD間を基準の高さ(高さ0m), A点で小球のもつ位置エ ネルギーを4目盛り分, 運動エネルギーを2目盛り分とするよ。 小球が回転することは考えなくていい からね。 Kさん: A点からB点までは高さが同じだから, A点からB点の間は小球のもっている位置エネルギーは4目 盛り分のまま変化しないね。 このことを,図6にかいたら実線 ⑥(-) のようになるよ。 Sさん: 小球は, A点からB点まで等速直線運動をしているから, A点からB点の間は小球のもっている運動エ ネルギーも2目盛り分のまま変化しないわ。 このことを,図6にかいたら実線 ⑥(-) のようになる わ。 Kさん: そうすると, 小球のもつ位置エネルギーと運動エネルギーの和である(Z)は, A点からB点の間は 6目盛り分で一定だね。 (i) 文中の(Z)にあてはまる語を, 答えなさい。 |小球 B点からE点までの小球のもつエネルギーの変化を, 図6に実線でかき入れなさい。 ただし, 位置エネルギー は実線に続いて, 運動エネルギーは実線 ⑥に続いてか きなさい。 262 20cm 20cm A 1 B 小球の運動のようすを観察し, 小球の速度と, 最も高くなる位置を調べた。 ①の後, 図6 小 球 の 2 エ ネ ル C ギ 40cm 3 XX D 0 20 40 60 80 100 120 140 A点からの水平方向の距離〔cm〕

(2)と(3)が分かりません。解説よろしくお願いします。

3 仕 仕事に関する実験①, ② を行った。 図1 →教科書p.209~212 本誌p.96 ・ 表は, その結果である。 ただし, 動 滑車と糸の摩擦や,糸の重さは無視ばねばかり 糸 できるものとする。 また, 糸は伸び 縮みしないものとする。 (山形) おもり、 実験① 図1のように、ゆっくりば ねばかりを真上に引いておもりを 10cm 上昇させ, ばねばかりの my 示す値を調べた。 実験② 実験1で用いたおもりと, 重さのある動滑車, ばねばかりを用いて, 図2のような装置を組み, ゆっくりばねばかりを真上に引いておもりを 10 cm 上昇させ, ばねばかりの示す値を調べた。 9 Z(1) 実験②において ばねばかりを引いた距離は何cmか, 求めなさい。 (2) 実験②で用いた動滑車にはたらく重力の大きさは何 N か, 求めなさい。 (3) 実験と実験2を比べたとき, ばねばかりが糸を引く力のした仕事につ いて、仕事の大きさの関係を述べた文として適するものを,次のア~ウか ら選びなさい。 ア. 実験①の方が大きい。 イ.実験②の方が大きい。 ウ.実験① と実験②は等しい。 ものさし 表 実験① 実験 ② 糸 動滑車 ばねばかりの示す値[N] 1.60 0.94 ● 4 小球の運動とエネルギー →教科書p.192, 198,219, 220 本誌p.84,88,102 心をな 図 1

124番の問題のマーカーで囲ったところの代入の途中式が分かりません。どのように計算するのか計算の仕方がよく分かりません!わかる方よろしくお願いします

解説 Aが受ける垂直抗力をN, 動摩擦力をF', 糸の張力をTとする と, A,Bが受ける力は図のように示される。 Aが受ける鉛直方向の力 のつりあいから、N=10×9.8=98Nであり、動摩擦力F' は, F'=μ'N = 0.50×98=49N となる。 A,Bのそれぞれが運動する向きを 正として、加速度をaとする。 各物体が受ける運動方向の力の成分の和 A: T-49〔N〕 B: 20×9.8-7=196-T 〔N〕 それぞれの運動方程式は、 A:10g=T-4 ...① B: 20a 196-T 2 式 ① 式 ② から、 30g=147 α=4.9m/s2 これを式①に代入してTを求めると, 10×4.9=T-49 T=98 N 124. 滑車につるした物体の運動 M-m (sinetμ'cose). 加速度: M+m (1+sino+μ'cost) Mmg_ 張力: M+m 指針糸で連結されて運動するので,物体A,Bの加速度の大きさは 等しく, 糸から受ける張力の大きさも等しい。 各物体の運動の向きを正 として, A,Bの運動方程式を立てる。 なお, Aは斜面下向きに動摩擦 力を受けている。 B: Ma=Mg-T 解説 Aが受ける垂直抗力をN, 動摩擦力を F', 糸の張力をTとする と, A,Bが受ける力は図のように示される。 Aが受ける斜面に垂直な 方向の力のつりあいから, N = mg cost であり, 動摩擦力 FV は , F' =μ'N=μ'mg cost となる。 A, Bが運動する向きをそれぞれ正とし て､加速度をα とする。 各物体が受ける運動方向の力の成分の和は, A: T-mgsind-μ'mg cost B:Mg-T それぞれの運動方程式は, Ama=T-mgsin0-μ'mgcost... ① 式 ① 式 ② から a= g (M+m)a={M-m (sind+μ'cost)}g M-m (sin0+μ'cosf) M+m これを式②に代入してTを求めると, T=M(g-α)= A (1+sin(+μ'cos0) Mmg M + m 正の向き mgsino 126. 連結された物体 解答 (1) 0.35mg (2) 加速度:0.10g, AB間の張力: 0.90mg, BC間の張力: 0.45mg 指針 (1) 動摩擦力は, 「F'=μ'N」から求められる。 (2) 各物体の運 動方程式を立てる。 BとCは,同じ大きさの動摩擦力を左向きに受ける｡ 【解説 (1) 物体Bが受ける鉛直方向の力のつりあいから,垂直抗力 したがって, 動摩擦力の大きさは 0.35mg N 8 る動 げる 10×981 DA 下向 受け を妨 る。 に平 向に A mg 度や糸 [F=" る｡ 3つ

μNは摩擦力なので逆方向では無いのでしょうか？どうして斜面に下る方向になるのでしょう？

( (2) 糸 PQ が壁となす角を0とすると,tan 0 の値はいくらか。 22 摩擦力によるつり合い 水平面となす角0が変えられる斜面 AB がある。 AB 上に質量 m nの物体を乗せ, 0を0からだんだん増していったら0が45°を こえると物体がすべることがわかった。 (1) この物体と斜面の間の静止摩擦係数はいくらか。 [ ] 次に斜面の角を0=30°になるように固定して,先の物体を乗せ た。重力加速度の大きさをg とする。 (2) このとき物体にはたらいている摩擦力の大きさはいくらか。 [ ] (3) この物体に斜面に沿って上向きに力を加えて,斜面を上昇さ せようとする。どれだけの力を加えることが必要か。 ( よく出る 23 浮力によるつり合い ] ] ] 23] の鉄球を軽いひもでつるし, 鉄球全体を密 (²)として (水平面) W B

(1)全くわからないので教えてください！

公式 8 仕事 W=Fscos A 例題1 仕事 水平面上に置かれた質量 2.0kgの物体に水平方向に 5.0 Nの力を加え続けて, 5.0 N の力の向きに 3.0m 移動させた。水平面と物体との動摩擦係数を0.20,重力加速度の大きさを9.8m/s2として,以下 の問いに答えよ。 (1) 5.0 N の力のした仕事を求めよ。 (2) 重力のした仕事を求めよ。 ~3) 垂直抗力のした仕事を求めよ｡ - 動摩擦力のした仕事を求めよ。 5) 物体のされた仕事を求めよ。

(2)の(a)がウになるのですが、何故でしょうか？どのような計算ですか？

あとの (1)~(3) の問いに答えなさい。 ただし, 質量100gの物体にはたらく重力をINとし,糸と 道具や斜面を使用したときの仕事について調べるため、 次の実験を行いました。 これに関して、 動滑車の質量や摩擦, 空気抵抗は考えないものとします。 実験 ① 図1のように、質量が200g 図1 76 15 (物体Pと反対側)を手で真上に引き 物体Pを水平面から40cm引き上げた。 を動滑車に通したあと, もう一方の糸の端を手で真上に40cm引き, 物体を水平面 図2のように、動滑車と物体Pを糸でつなぎ, 別の糸の一方を支柱に固定し,糸 から20cm引き上げた。 ③ 図3のように, 物体Pを斜面上に静止させたあと, 物体Pにとりつけた糸を斜面 に固定した定滑車に通し, 糸の端を手で真上に50cm引き上げたところ, 物体Pの 高さは,もとの位置から20cm高くなった。 図2 ② 40cm 物体P 140cm DAY 水平面 X 200gの直方体の形をした物体Pに糸をとりつけ, 糸の端 支柱 140cm 動滑車 物体P 120cm 水平面 図3 定滑車 物体P 20 cm 水平面 ALB (1) 実験①で,物体Pを40cm引き上げるのに2秒かかった。 このとき物体Pがされた仕事の 仕事率はいくらか。 単位も含めて書きなさい。 afw (2) 次の文章は、道具や斜面を使用したときの仕事について述べたものである。あとの(a), (b)の 問いに答えなさい。 A ②③ エ ①と②と③ と考えられ 実験の ① ~ ③ において,物体Pがされた仕事の大きさが等しいものは る。 において, 道具や斜面を使用しても使用しなくても, 物体P を動かすのに必 要な仕事の大きさは,物体がされた仕事の大きさと同じになる。 このことをy という。 -5- 50cm X 10.4 2 0.8 0.4 21.8 (a) 文章中の X に共通してあてはまる内容として最も適当なものを、次のア~エのうちか GESCX (6) ら一つ選び、 その符号を答えなさい。 ア①と② イ ①と③ (b) 文章中の y にあてはまる最も適当なことばを書きなさい。 QUAGRINTANS 20.01 て 仕事のは JULISHS (3) 実験の①のあと, 物体Pを水平面から40cm引き上げた状態から行ったことで,物体Pが最 も大きな仕事をされたものとして適当なものを、次のア~エのうちから一つ選び、その符号を 答えなさい。 ア 4秒間で20cm引き上げた。 1秒間で15cm引き上げた。 イ 高さを維持したまま1分間静止させた。 エ 高さを維持したまま50cm水平方向に動かした。 6

この問題の(4)の解き方教えてください🙏🏻

物体にはたらく力について調べるため、 次の実験 1 ~3を行いました。 これに関して, あとの (1)~(4) の問いに答えなさい。 ただし, ひも, 糸,動滑車およびば 10 び縮みはないものとします。 また, 質量100gの物体には の体積は考えないものとし、 おもりの変形, ひもや糸の伸 ねばかりの質量, ひもとそれぞれの滑車との間の摩擦,糸 たらく重力の大きさをINとします。 実験1. ① ひもの一端を天井にある点Aに固定し, 他端を動滑 ないだ装置を用意した。 また, 水の入った容器の底に 車, 天井に固定した定滑車Mを通してばねばかりにつ 沈んだ質量1kgのおもりを、糸がたるまないようにし て、動滑車に糸でつないだ。 図1 ②図1のように, 矢印( ) の向 きに、 手でばね ばかりをゆっく りと引き, おも りを容器の底か ら高さ0.5mま で引き上げた。 このときおも りは水中にあり、 図2 B 動滑車･ 糸 おもり、 点B側のひも 糸 0.5[m] 定滑車N 分銅- A ばねばかりの目 もりが示す力の大きさは4Nで,手でばねばかりにつ ないだひもを引いた長さば 1mであった。 120° ③さらにばねばかりを同じ向きに引き, おもりが水中 から完全に出たところで静止させた。 このときばね ばかりの目もりが示す力の大きさは5Nであった。 実験 2. ① 実験1の装置から,動滑車,点Aに固定したひもの 一端および水の入った容器を取り外した。 ②図2のように, ひもの一端を天井の点Bに固定し, おもりをひもに糸で直接つないで, ばねばかりを実験 1と同じ向きにゆっくり引いておもりを静止させた。 このとき, ひもに糸をつないだ点を点O, ひもが定滑 車と接する点を点Pとすると, ∠BOP の角度は 120°であった。 YO 点P側のひも おもり 糸 D おもり 60° 一定滑車M Q ひも 水 60° 容器 60° 天井 ばねばかり 一定滑車M ひも 実験 3. ① 実験2の装置の点Bに固定したひもの一端を外し, 天井に固定した定滑車Nを通して, 質量600gの分銅 GM をつないだ。 ② 図3のように, ばねばかりを実験1と同じ向きに ゆっくり引いておもりを静止させた。 このとき, ひも が定滑車Mと接する点を点Q, ひもが定滑車Nと接す る点を点Rとすると, 点と点Qは同じ水平面上にあっ た。 図3 ひも 一定滑車M 天井 ばねばかり 天井 (1) 次の文章中の 書きなさい。 ばねばかり 第7章 運動とエネルギー にあてはまる最も適当なことばを 実験1のように, 動滑車などの道具を使うと、 小さ な力で物体を動かすことができるが､物体を動かす距 離は長くなる。 このように、同じ仕事をするのに, 動 滑車などの道具を使っても使わなくても仕事の大きさ は変わらないことをという。 図4 (2) 実験1の①で、水の入った容器の底にあるおもりには たらく浮力は何Nか, 書きなさい。 (3) 図4は, 実験2で、 おもり を静止させたときのようすを 模式的に表したものである。 このとき, 点B側のひも, 点 P側のひも, およびおもりを つないでいる糸が点Oを引く 力を,図4中にそれぞれ矢印 でかきなさい。 ただし, 方眼 の1目もりは1Nの力の大き さを表している。 また, 作用 点をで示すこと。 (4) 実験3の②で, 点 R, O. Qの 位置と各点の間の長さは図5のよ うになっていた。 このとき, ばね ばかりの目もりが示す力の大きさ は何Nか, 書きなさい。 91 INU [20] 点B側のひも点P側の 日ひも 図5 33+ 糸 今おもり- LITTTTH -1.0m/Q 0.8m 10.6m <千葉県 > C