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Mathematics Junior High

問3と問4の求め方を教えてくださいm(_ _)m 答えは、問3→イ、問4→28%

仕事やエネルギーに関する実験I ~実験Ⅲを行った。 下の〔問1〕 ~ 〔問7〕に答えなさい。 ただし, 質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし, 実験で用いる糸やばねばかりの質量,糸の伸び, 台車と斜面の間の摩擦はないものとする。 実験Ⅰ 「仕事について調べる実験」 (i) 質量500gの台車を真上にゆっくりと一定の速さで 30cm そのまま引き上げる ① 仕事 を行った (図1)。 (ii) 質量500gの台車を, なめらかな斜面に沿って平行に60cm 引き, もとの高さから30cm の高さまでゆっくりと一定の速さで引き上げる仕事を行った (図2)。 台車 30cm ばねばかり 表1 実験結果 電流 [A] 0.2 ものさし そのときの落下時間も測定した。 (i) (ii) の操作を5回行い, 測定結果の平均値を表1 にまとめた。 図 1 そのまま引き上げる場合の仕事 実験ⅡⅠ 「エネルギーの変換について調べる実験」 (i) 床から2.0mの高さに設置された台に滑車つきモーターを固定し, 豆電球, 電流計,電 圧計を使って図3のような回路をつくり, 滑車に質量55gのおもりを糸でとりつけた。 (ii) おもりを床から2.0mの高さまで巻き上げた後, 床まで落下させて発電し、 ある程度安 定したときの電流と電圧の値を読みとった。 また, 豆電球 電圧〔V〕 1.1 落下時間 〔s〕 1.4 60cm 9 基準面 ばねばかり 台車 A 40cm 図2 斜面を使う場合の仕事 実験Ⅲ 「小球の位置エネルギーと運動エネルギーについて調べる実験」 (i) レールを用意し, 小球を転がすためのコースをつくった (図4)。 (ii) BCを高さの基準 (基準面)として, 押し出すようす 高さ40cmの点Aより数cm高いレール 上に小球を置き, 斜面を下る向きに小 球を指で押し出した。 小球はレールに 沿って点A, 点B, 点Cの順に通過し て最高点の点Dに達した。 電流計 電圧計 小球 木片 図3 実験装置 【わかったこと】 床から2.0mの高さにある質量55gのおもりの位置エネルギー1.1J のうち, X %が豆 電球を光らせる電気エネルギーに変換されたと考えられる。このことから, おもりの位置 エネルギーがすべて電気エネルギーに変換されないことがわかった。 30cm B C 図4 小球が運動するコース 滑車つき モーター 糸 おもり 落下の向き レールー YD 60cm

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Science Junior High

この問題の解き方が解説を読んでもよく分かりません。 わかる方、詳しく解説していただけると嬉しいです🙏

[例題1 [凸レンズ] 図のように、白い紙に平行な2本の直線mと直線を引き、直線n の上に2本の針a, bを数cm離して立てた。 焦点距離が15cmの凸レンズをレンズの中心を通る面で半分に切り、切ったレンズの 片方を,凸レンズの軸 (光軸) が直線mと一致するように白い紙に対して垂直にして針a, bの近くに置いた。 次にレンズに対して, 針a, bがちょうど重なるように見ながら、さらにこ れに重なるようにして針c, dをレンズの手前に数cm離して立てた a b 針c, dを取り除き, 針を立てた後の二つの穴を直線で結ぶと, その延長線は 直線mと交わった。 この交点から凸レンズの中心までの距離は何cmか。 最も適 当なものを. 次のアからオまでの中から選んで, そのかな符号を書きなさい。 ア 7.5cm イ 15cm ウ 22.5cm エ 30cm オ 45cm 考え方 光軸と平行に置いた針a, bが凸レンズ を通して重なって見えることから, 針c. dを結ぶ直線が焦点を通ることがわかる。 イ m n selged 白い紙半分に切った 凸レンズ/ [ 1 テクニック 光の進み方では 「①光軸に平行に進む光は焦点を通る。 ② 凸レンズの中心を選 る光は直進する。 ③焦点を通る光は光軸と平行に進む。」こと. 焦点距離の問題 は 「④焦点距離の2倍の位置に物体を置くと同じ大きさの実像ができる。 ⑤集 に物体を置くと像はできない。」 ことをおさえよう!

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Physics Undergraduate

電磁気の問題です。大至急解き方を教えていただけないでしょうか……。全く解き方がわかりません。どなたかどうかお願いします

問題5 (この問題では適宜対称性を援用せよ.なお, 1) 2) では Ia はIのままで計算すれば よい. 3) では Ia の表式の計算が必要となる) 極板が半径rの金属円板, 極板間距離がl の (十分理想的な) 平行板コンデンサがあるとする. いまこのコンデンサは充電中であるとする. 充電中には極板間の電場は時間変化するが, 空間的には一様 (極板間のどこでも同じ) であると仮定する.また, 2枚の極板が底面(上面・ 下面), 高さlの円柱を考えておこう. の → 1) 極板間では電流密度はすであるが,変位電流密度 J = o はすではない。極板間 で極板と同じ半径rの円板面をDとするとき をDにおいて面積分したものを,変位電 at 流La=pn as とする。 上記の仮定より Laは極板間で一様となる。変位電流 I』が上記 Jar Hola の円柱の側面に作る磁場の大きさBがB= となることを示せ. 2πr 2) 極板間の電位差を Vとする. 上記の円柱の側面におけるポインティングベクトルの大きさ Sを計算し, Sを側面にわたって積分したものを W とすると W = VI』 となることを示せ . πr² 3) 定数Cを C= com とおく。 時刻がt=0〜tのときに、電位差がV= 0〜V と変化した l とする.このとき, 2) の Wを積分すると - wa = 1/2 CV2 となることを示せ。 W dt

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