分からないので解説お願いします

2.1物体の運動方程式 なめらかな水平面上で, ばね定数 25N/m のば ねの一端を固定し, 他端に質量 2.0kgの物体をつけた。 物体に力を加えて, ば ねが自然の長さから0.20m 伸びた位置まで移動させ、静かに手をはなした。 手をはなした瞬間の物体の加速度はどの向きに何m/s2 か。 Step 1 Step 2 Ste 10000000 0.20 m 自然の長さ の位置

力学的エネルギーの保存という単元が苦手です。テストなどでもこういった図を書いてみてから解いた方がいいのでしょうか？？

ギー, 弾性力による位置エネルギーは、表のようになる。 おもりの位置 自然の長さの 位置 運動 エネルギー 重力による 位置エネルギー 弾性力による 位置エネルギー 0 mgx 0 つりあいの位置 1 (点A) 12m02 mg(x-a) -ka² 2 最下点 1 0 0 -kx2 (基準水平面) 2 (1) 自然の長さの位置と最下点の間での力学的エネルギー保存則よ

15の解説で、赤線で引いている部分がどうしてこのように言えるのか丸ごと分かりません 教えてください🙇‍♀️

555 点22) A 図1のように, 平面ガラスの上に大きな半径の平凸レンズ(上面が平面で下さ 球面)をのせて,上から波長入の単色光を当て、上から反射光を観察すると を中心として同心円状の縞模様が見える。これをニュートンリングという。 点線領域の拡大図が図2である。 図 1 a 平凸レンズ BA 平面ガラス 図2 平凸レンズの下面 平面ガラスの上面

青い線を引いてあるところはどうやって求めればこの式ができますか？

x軸上を進む波を考える。 x=の遠方で発生してx軸負方向に進む波が、 任意の時刻t、 位置 × におけ る変位が、 y[cm] = 3[cm]xsin{(nt/0.1[s]) + (πtx/10[cm])}と表される。 この波が原点で自由端反射をして、 入射波と反射波の合成波が定在波となった。 (1)この定在波の周期は何秒か? 数字を入力せよ。 (2) この定在波の節と節の間隔は何cmか? 数字を入力せよ。 (3) この定在波の腹の振幅は何cmか? 数字を入力せよ。 入射波の式を変形すると、 y[cm] = 3[cm]xsin{(2nt/0.2[s]) + (2nx/20[cm])}。 よってこの入射波 の周期T=0.2s、 波長入 = 20cm、 振幅 A=3cmである。 (1) 入射波と反射波の合成波としての定在波の周期は、元の入射波の周期に等しいので0.2s。 (2) 定在波の節と節の間隔は入/2=10cm。 (3) 腹の振幅は2A=6cm。 注)講義動画の「定在波」 の説明で、 逆向きに進む同じ周期 波長 振幅の波との合成による定在波の 説明から上記の解説は理解できるが、きちんと反射波の式 yR[cm] = 3[cm]xsin{(2nt/0.2[s])- (2x20[cm])} を立てて、入射波との合成波の式 y+yR[cm] = 6[cm]xcos(2nt/0.2[s])xsin(2nx/20[cm]) を求めて考えても良い。

高校物理で力学の保存則の要素って位置エネルギー、運動エネルギー、弾性エネルギー(バネだけじゃなくて復元力系も)、W=Fxくらいしか出てきませんよね？ この保存則は4パターンだって思っちゃっても大丈夫ですか？ また、何か他に良い考え方があれば教えてください

物理の力学的エネルギーの単元で、黄色のマーカーした問題なのですが、なぜ答えが重力による位置エネルギーの差から求められるのかが分かりません。分かりやすく説明お願いします🙇‍♀️

基本問題 129 図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと aoko AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.87010 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。来を (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何か。 30% 40x9.8 TEABUR B

(2)(3)についてです。なんで力学的エネルギーの法則を使うと分かるんでしょうか。

54 54 第1編 運動とエネルギー 例題 25 力学的エネルギーの保存 ➡64,65 解説動画 ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね 定数 50N/m の長いばねがつけてある。 2.5m 水平面 BC から 2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き, 静かにす べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし, 水平面 BC を 高さの基準にとる。 B (1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。 (2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/sか。 (3) 物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき, ばねの最大の縮みxは何mか。 指針 (2),(3) 重力や弾性力 (ともに保存力)による運動では、力学的エネルギー (運動エネルギーKと位置エネルギー の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定 解答 (1) KA+UA=0+2.0×9.8×2.5=49J 2) 力学的エネルギー保存則により KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×2+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s (3)(2)と同様に, K+U=KA+UA ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0 であるから K = 0 なんでこの式 つかうか POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー = 1/2m2 U=mgh ゆえに x=1.4m よって 0+1/2×50×x=49 2 49 7.02 *'-10-30.00 x2= == 25 5.02 ③弾性力による位置エネルギー =1/2/kx2

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

オームの法則の導出のところで、最後にRを逆数で置かなきゃ成り立たないことは分かるのですが、どうして逆数としてRを置くのか教えて頂きたいです。

第4編 電気と磁気 抗に電流が流れていないときには電圧降 下はOVであり,抵抗の両端は等電位で ②電圧降下 抵抗 R[Ω] の導体に電流 I[A] が流れると, オームの法則により, 抵抗の両端の間で RI[V]だけ電位が下が る。これを電圧降下という(図42)。抵 voltage drop 電位 受けているとすると,この抵抗力と電場から受ける力のつりあいより 電圧 e V = kv 降下 (34) 低 RI[V] eV この式よりv= kl となるので,これを (33) 式に代入すると 抵抗 R [Ω] 位置 eV I = en X xS= kl e²nS V kl (35) 電流 [A] I=enus 休 と表される(図43)。 (33) 復習 問21 断面積 1.0×10 m² の導線に 1.7A の電 流が流れているとき, 自由電子の平均 移動速度v [m/s] を求めよ。 導線1.0m² 当たりの自由電子の数を 8.5×1028/m3, 電子の電気量を-1.6 × 10-19 C とする。 ② オームの法則の意味 図44のように, 長さ[m], 断面積 S[m²] の導体の両端 に電圧 V[V] を加えると, 導体内部に E = ¥ [V/m] の電場が生じる。導体中の 自由電子はこの電場から大きさe ¥ [N] の力を受けて、陽イオンと衝突しながら 進むが,自由電子全体を平均すると一定 の速さ [m/s]で進むようになる。 この とき,自由電子は陽イオンから速さ”に 比例した抵抗力ku [N] (k は比例定数) を 258 第4編 第2章 電流 自由電子全体を平均したもの 速さ 電場E= 陽イオン 静電気力 e 抵抗力 P222 陽イオン S〔m²] ある。 C オームの法則の意味 電子の運動と電流 断面積 S[m²]の導 体中を自由電子(電気量-e [C]) が移動す る速さを v[m/s], 単位体積当たりの自 由電子の数を n [1/m] とすると, 電流 の大きさI[A] は 図43 電子の運動と電流図の 断面 A を t[s] 間に通過する自由電 子は,断面Aの後方 長さ of [m] の円柱部分に存在していたと考え られる。 ●の円柱内の自由電子の 数は 何個分 体積 N=nx (ut XS)= nutS であり,合計の電気量の大きさは Q=exN=envtS である。 これと (31) 式 (p.256) より envtS t 図 42 電圧降下 これは,オームの法則を表している。 ここで kl R= (36) Op.257 オームの法則 e²nS V 1= (32) R 百由電子 とおくと I = が得られる。 V 断面積 S R vt D抵抗率 k ロー ①抵抗率 (36) 式において, e²n をp とおくと,抵抗R [Ω] は次のよう 10 に表すことができる。 映像 Link Web サイト 抵抗率 R=p (37) 抵抗 2R S 長さ2倍にすると R[Ω] 抵抗 (resistance) [m] 抵抗率 I=- t = envS 15 〔m〕 抵抗の長さ (length) S〔m²] 抵抗の断面積 抵抗 R S 断面積2倍にすると -1〔m〕 V[V] 図44 オームの法則の意味 比例定数は,注目する物質の材 質や温度によって決まる。これを抵 2S- 抗率(または電気抵抗率, 比抵抗) といい, resistivity 単位はオームメートル(記号 Ω·m) で ある。 抵抗 1/2 ①図 45 長さ 断面積の異なる抵抗 問22 断面積が2.0×10-7m² 抵抗率が1.1×10Ω・mのニクロム線を用いて, 1.0Ω の抵抗をつくりたい。 ニクロム線の長さを何mにすればよいか。 [Link 259 復習

物理 波 解き方わからないですお願いします

白色 先 B1のように、ガラスに多数の平行な像をつけて作った回折格子に単色光を に入射したところ、入射方向から角8の方向で回折光が強め合った。また, 図2のように、回折格子の前方にスクリーンを置くと、スクリーン上には回折光 による明が現れた。 00 の男を0とし、そこから近い順に1次元 光..., と呼ぶことにする。ただし、単位長さあたりの数をNとする。 椅子 図2 2次先 先 1 2次先 長の先での方向にm先が生じた。 このときに成り立つ 式として、正しいものを、次の①~6のうちから一つ選べ。ただし,mは または正の整数である。 Nain-mi sin ml Ncos-mi Naine (m+ (+ Ncoes-(m+ cos-mλ 5 N3.0×10本/mm としたとき、3次光が030 の方向に生じた。単色 光の波長入はいくらか。最も適当なものを、次の①~のうちから一つ選べ。 6m ---0-3.6 x 10-7 4.6 x 10~7 ③ 5.6 x 10-7 ④ 6.6 x 10- 7.6 '10-7 Jsing 6 単色光を白色光に替えると、 ではなく幅のあるスペクトル(いろいろな 色がして並んだ光の壱)になるためり合うスペクトルどうしが重なっ てしまうことがある。 白色光に含まれる光の波長入の範囲を, 3.6 x 10mm 入る 7.1x10m として実験を行ったとき、1次光, 2次元 3次光の重なり方について説明し た文として,正しいものを、次の①~5のうちから一つ選べ。7 ①1次と2次は重なるが,3次光は重ならない。 ② 1次光は重ならず 2次元と3次光は重なる。 ⓒ 1次光と光が重なり. 2次元と3次光が重なるが, 1次元と3次元 は重ならない。 1次2次元 3次光のすべてが重なる。 ⑤ いずれも重ならない。 _質1の左側の面から入射する光線を、光の三原色である青 緑 赤の色の光 に取り替えた。 これらの光線からなる1本の光線を紙面と平行に入射させたと ころ、1の右側の面から出てきた光線は色ごとに分けられていた。 ただし, 1の内部を進む光線は2との境の上下の面でそれぞれ1回ずつ反射し、 1の左側の面と右側の面は互いに平行であるものとする。 また、波長が短い 光ほど質1の屈折率が大きい。 問61の右側の面から出てきた光線の色と進む方向を表した図として最も 適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。19 光ファイバーに 白色光を入れます。