大阪市立大学 物理 2019 問5ですが、万有引力による位置エネルギーは考えなくてよいのですか？ また慣性力を使っているので、慣性力のした仕事なども考える必要があると思ったのですがどういうことですか？

-k) 大-理系前期 のをすべて求 00/90 P, 辺BCを あるとき,P OLD 泉 l を考える. A M , β として, こで囲まれた 大阪市立大理系前期 物理 (2科目 150分) 第 1 問 (35点) 2019年度 物理 21 図1のように、地球の中心をEとし, 球形のカプセルの中心Oが,Eを中心とした等速 円運動を行っている.ここで, カプセルの重心はOと一致している. EO間の距離はであ が中心に集まった場合と等しくなることを用いて, 以下の問いに答えよ. る。 地球の質量をM,万有引力定数をGとし, 地球がおよぼす万有引力は、地球の全質量 問1 カプセルの中心の速さ, 等速円運動の周期, および角速度を求めよ. 図2のように,EとO を結ぶ直線を軸とし,Oを原点とする.EからO に向かう向き をェ軸の正の向きとする. カプセルの中に,質量の無視できる長さ 21 の細い円筒を設置し た。ここで、円筒の端はæ= -l およびæ=lであり, 円筒の中心軸は,常に軸と一致さ せている. 質量mの小球を、円筒内のx=xo (No > 0) に静かに置いたところ,軸の正の向きに動 き始めた.ここで,小球は円筒の中を, x軸にそって, なめらかに動くことができる.小球 の質量はカプセルの質量に比べて十分小さく,また, カプセルと小球間に働く万有引力は無 視できるとして、以下の問いに答えよ. 間 2小球が位置π (20≦x≦り)にあるとき、小球に働く万有引力のェ成分を求めよ。た だし,1と考え,|a| ≪1 に対する近似式 =(1+α) = 1 - na を用 いよ. (1+a)^ 問3 円筒とともに回転する観測者からみたとき, 位置にある小球に働く力の成分F を の関数として求めよ。 ただし、 問2の結果を用いよ。 また, 解答用紙のグラフ に,Fをæの関数として描け.

物理の力学の問題について質問です。 過去問を解きたいのですが全く答えが分からないため、解いて頂けないでしょうか？

物理学 ⅡⅠ 期末試験 問題用紙も回収します。 選択式の問題は、正しい選択肢を記号で記すこと。 記述式の 問題は､解答だけではなく、 解答に至る考え方も書くこと。 ベクトルはそれとわかる よう書くこと. ① 質量mの質点の位置ベクトルを、運動方程式を Fとする｡ (1) 質点の原点のまわりの回転の運動方程式を導出せよ。 (2) 外力Fが中心力のとき、 角運動量が保存することを示せ。 (3) 質点が (x,y) 平面内を運動する場合、 原点のまわりの角運動量を極座標 (r, Φ) を用いて表せ。 2② 軽い針金でできた一辺lの立方体の枠がある。 1つの頂点に糸をつけ、隣接す 頂点P1, P2, P3 にそれぞれ質量 mi, m2, m3 のおもりをつけて吊り下げたとこ ろ、静止した。 重力加速度ベクトルをg とし、 OP = r. (i=1,2,3) とおく。 7₁ g↓ (1) 系の重心 (質量中心) Gの位置ベクトルrc をri を用いて表せ。 (2) 重力は重心Gに働くとしてよいことを示せ。 (3) 糸の張力の大きさを求めよ。 (4) 重心G と支点は鉛直線上に並ぶことを示せ。 (5) OP が回転軸のときの慣性モーメントI を求めよ。 (6) P1P が回転軸のときの慣性モーメントⅠ'を求め よ。 3 固定軸のまわりで回転する剛体を考える。 剛体の質量をM,重心GとOとの距離をん, 剛体 の軸Oのまわりの慣性モーメントをIとする。 図 のようにx,y,z軸を取り、 剛体の運動を偏角めで 表す。 重力加速度をg とする。 x P3 Ø R 2₂ G Mg P2 P1 (1) 回転の方程式として正しいものを選べ。 do (a) IapzMgh cos o (b) latMghsin o (c) IamMgh cos o (d) apzMgh sino (2) 運動は微小振動であるとする。 周期Tとして正しいものを選べ。 Mgh (a) 2 I I 9 (b) 2 Mgh 2ヶ (c) 21 (d) 2π√√ h 9 (3) 運動は微小振動であるとする。 初期条件として、角度だけ持ち上げて静か に離した。このときの重心の運動として正しいものを選べ。 但し以下では、 は微小振動の角振動数を表す。 (a) r(t) = hoo cos(ft), y(t) = h (c) π(t)=hdo sin (St), y(t)=h (e) x(t)=hdocos (ft), y(t)=hdo sin(St) (b) x(t)=h, y(t)=hdocos (nt) (d) π(t)=h, y(t) hdo sin (St) = (4) 前間の重心運動に対応した回転軸Oに働く抗力 R = Rzex + Ryey として正 しいものを選べ。 (a) R=-Mg, Ry=MhQdocos (t) (b) R=0, Ry=MhΩ2 do sin (nt) (c) R-Mg, Ry=0 (d) R=MhQ2 do cos (St), Ry=MhΩ do sin (Qt) (5) 安定に静止した状態で、 剛体に角速度ω を与えた。 この場合の力学的エネ ルギーEの値として正しいものを選べ。 但し位置エネルギーの基準点は0と する｡ (a) E = 0 (b) E=Mgh (c) E-Mgh (d) E ==Iw (e) E ==Iw+Mgh (f)=1/2Iug-Migh (6) 前問の初期条件の下で、 剛体が1回転するために必要な角速度wo の最小値と して正しいものを選べ。 (a) 0 (b) √20 (c) 2Ω (d) 4Ω (7) 回転軸の位置、 すなわちんの値を変化 させたときの慣性モーメントIの変化を 表すグラフとして正しいものを選べ。 -h A" (b) $+) (d) ・h

(1)の電流の向き(4)の問題が分かりません。 答えはX、20Ωだそうです。 お願いします🙇‍♀️

電流と磁界のはたらきについて実験を行った。あとの問いに答えなさい。 【実験】 図 1 図1のような回路をつくり,棒磁石のN極をコイルAに近づけると検流計 の針がふれて、方位磁針のN極はコイルBの方を指した。 【実験2】図1のように、 図2のような回路をつくり,スイッチを入れたところ, コイルは磁石の 外の方にふれた。次に,電熱線Aを電熱線Bにかえて再び電流を流し, コイルのふれを見た。下の表は電熱線A,電熱線Bをそれぞれ用いたとき の電流計と電圧計の測定結果を示したものである。 ただし、電源の電圧 は一定で, コイルの電気抵抗はないものとする。 電熱線A 電熱線B 300 100 3 7 電流 [mA] 電圧〔V〕 STOF 25 14ost 問1 下線部のコイルの中の磁界の変化によって生じる電流を何というか。 また, 点Pを流れる電流の向きはXとYのどちらか。 記号で書け。 問4 電熱線の抵抗は何Ωか。 問5 電源の電圧は何Vか。 問1 電流( 問2( 問3( H₂ ) 問4 ( ) 向き( S ) 棒磁石 Q) 問5( 図2 コイルA N コイル S 1 検流計 点P XY KOFJ ANUSIAA 電源装置 品スイ 電熱線R 電熱線A UNCATE NKS BATH Bot (100 問2 実験1の回路で, 同じ棒磁石を使い、検流計の針を下線部のときと逆の方に大きくふれさせるには,どうすれば よいか。棒磁石の極と動かす向きおよび棒磁石を動かす速さについて書け。 dodJ TO AM コイルB MON 電圧計 HVERTELING MUDR. 問3 実験2において, コイルのふれが大きいのは電熱線A,電熱線Bのどちらをつないで電流を流した場合か。記号 で書け。 201 ) SM ( スイッチ をとり出すことを何というか) 2H₂O 2H 20 V) ₂0 2H₂ 6666 S 方位磁針 電流計 6-6-6-6 wwwww.j 電熱線B

１問でも助かるので教えてください🥲

ッチ閉】 図1の回路のスイッチ S は時刻 t = 0 に閉じられた(このときまでコンデンサ C は 完全に放電していたとする)。この回路について以下の各問い VIN に答えよ。 但し、コンデンサ C の電位差 vc および抵抗 R の 電位差と電流 i は図の矢印の向きを正とせよ。 (1) 抵抗 R に関するvとiの関係の式を書け。 (2) コンデンサ C に関する vcとiの関係を表す式を書け。 (3) t > 0 のとき、 VN と vc との関係を表す式を書け。 (4) 上の (1) (2)(3) からiv を消去し、t>0 のとき v が満たすべき微分方程式 を書け｡ S C VC 図 1 R (5) 問題文の下線部に基づき、 t≤0 の時の vc の値を書け。 (6) 上の (3) (5) から、スイッチが閉じられた直後のvの値を書け。 (7) 上の (4) 微分方程式を解け。 初期条件は (6) を用いること｡ (8) t < 0 の時のiの値を書き、 これと (1) から t < 0 の時のvの値を書け。 (9) (7)(8) に基づき、 図1の回路のvの波形の概形を示せ (縦軸、横軸のスケー ルを適切に決めて単位と目盛りを明記し、授業中に説明したポイントを踏まえて描 くこと)。 但し、C=1000[μF] R = 100[Ω]、 VIN = 10 [V] である。

この問題の4番を教えて頂きたいです。

3 起電力 10Vの電池 E, 電気容量 1.0×10-3F のコンデンサーC自 己インダクタンス 1.6×10~Hのコ イル L, スイッチ S, 抵抗値 10Ω の抵抗Rを図のように接続する。 なおz=3.1 とせよ。 ② E S Co_tie-245- R (1) スイッチを閉じてしばらく経過した後, コンデンサーに蓄えられる電気量は何Cか。 (1)のあと, スイッチを切った時刻を t = 0 として, 以下の問に答えよ。 (2) 電気振動の周期は何sか。 (3) コイルに流れる電流の最大値は何か。 (4) (2) の値をTとすると, コンデンサーのエネルギーが最大になるのはいつか。 (5) (4)のエネルギーは何Jか。

この問題が分かりません！ 解説お願いします🙏

図の回路は心電計などの時定数回路に使われている高域通過フィルタである。 C=3.2μF、R=1MΩ のとき、 およその遮断周波数 [Hz] はどれか。 20 E 1.0.03 20.05 3.1 4.1.6 5.3.2 2 入力 C ━ﾄ R ER 200 008

この問題が分かりません！ 回答よろしくお願いします🙇‍♀️

0025 図は漏れ電流測定用器具 <MD〉 の回路で用いられるフィルタである。 R=10kΩ、C=0.015μFのとき、この フィルタのおよその遮断周波数 [kHz] はどれか。 a.s 0.8 1.0.15 R 2.0.5 3) 1 4.1.5 53 3 入力 C AV OKT 20-M-208-SA QOS-IANI TASAND Sts Q0OU Amo te COS.I

オレンジマーカーの部分の変形のやり方を教えていただけませんか？ 物理の問題ですが、数学的変形であると思うので数学カテゴリで質問しています🙇🏻‍♀️

よって、 コイル内の磁場の磁束密度はより CAN YON (3) wBa² B=Bo+Bs=Bo+μonI=Bo+μon. 2R 2RB 2R-ona²w :. (BF シ)(*) より B=Bo XY₂² 21 I= 2R se my se SS ST BB七山 2RB 2R 2 ² w L a² wBoa 2Rμo²

（6）の④がわかりません😢 教えてください🙇‍♀️

(4) 表Iより 電気抵抗が5Ωのとき, 0.60A の電流が流れたので, オームの法則より, 5 (Ω)×0.60 (A) = につなぐ。 3 (V) ⑥ 発生する熱の量は電流を流した時間に比例する。 (5) 解答例の他に, 自由電子伝導電子・価電子,でもよい。 118 (6) ① ② 表 I において, 10 (Ω) 5 (Ω) になるので、電気抵抗と電流の関係は反比例。 表ⅡIにおいて, = 2 (倍), (6) 1① ア できる水の質量は, 100(g)× (3) ①1イ 電圧が2倍になると電流は2倍になるので、電圧と電流の関係は比例。表Ⅲにおいて、 1 ときの2倍になるので、水の流れにくさ(電気抵抗)は 2 (右図) 0.30 (A) 1 2 0.60 (A) = (2) I (倍)より、電気抵抗が2倍になると電流は! 1 ③ キ 10 (V) 5 (V) 0.84 (L) 0.42 (L) 間に管を通る水量は比例。 ③ 表Ⅲより, 水位の差が 7.0cm のとき, 1分間に1本の管を通る水量は0.84Lな ので, 1分間に2本の管を通る水量は 0.84 (L)×2(本) 1.68 (L) よって, 1分間にdから出る水量も = 2 (倍) より 水位の差が2倍になると1分間に管を通る水量は2倍になるので、水位の差と1分 ④ケ (7) 4(L) 1.68L ④ 図ⅣVのように2本の管をつないだとき, 1分間に2本の管を通る水量は、1本の管だけをつないだ = = 2 (倍), 0.30 (A) 0.15 (A) 倍になる。 (7) 0.2W の仕事率で, 1分間 = 60 秒間に行う仕事の大きさは,0.2(W)×60(s) = 12 (J) 12J の仕事で 30cm = 0.3mの高さまで運ぶことができる水の重さは, 12 (J) 20.3(m) = 40 (N) 40N の力で持ち上げることの 40 (N) 1 (N) x 34 ②ウ (4) ⓐ3 ⑥ ア (5) 電子 7.0 (cm) 3.5(cm) 2 2 (倍)より、 = 2 (倍), #LINE 4000 (g)より, 4kg 4kg の水の体積は4L。

英検準一級 R 59% L 62% W わからないが70~80%は期待できる 合格できる可能性ありますか( ; ω ; )