名門の森の力学の12番の(3)なのですが、直感的にはBが単振動して振幅の2倍（2a/‪√‬3）が答えになりそうな気もするのですが、なぜ単振動になってないのでしょうか？分かりにくい質問ですみません

Bは水平線 PQ よりどれだけ下がっ P 固定された滑らかなくぎP,Qに掛けた。 PQ = 2a であり、重力加速度をgと。 (1) 3がてしている。 長さ 6aの糸のとに, 同じm のA, B, C を、 -2a 9E 12 エネルギー保存則 水平線上に V (2) Bを手でつまんで PQの中点まで持ち上げる。 仕事を求めよ。 (3) (2)の状態でBを静かに放すと,おもりは動き始める。 Bは水立な PQ より最大どれだけ下がるか。 (京都工繊大) Level (1) ★ (2),(3) ★ Point & Hint 。 一般に,物体を静かに動 (2)手のした仕事は位置エネルギーの増加をもたらす。 かすときは, 外力の仕事=位置エネルギーの変化 もちろん, この場合は物係 系で考える。 (3) 物体系に対して力学的エネルギー保存則を適用する。 HCHE P 合いから T= mg と、Bの鉛直方向のつり合

⑸の計算がよく分からないのですが、途中過程を細かく教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

右の図は,起電力E, 内部抵抗rの直流電源に, 可変抵抗器(抵抗値Rは自由に変 396,397,398,390 基本例題 81 電池から供給される電力 EA えられる)をつないだ回路を示している。 (1)可変抵抗器を流れる電流Iを求めよ。 (2) 可変抵抗器に加わる電圧Vを求めよ。 (3)全回路で消費される電力 P。 を E, r, Rで表せ。 (4) 可変抵抗器で消費される電力 P、を E, r, Rで表せ。 (5) P, の最大値を求めよ。また, そのときのRを求めよ。 (6) Po-Pは何を意味するか, 15字以内で説明せよ。 RS 念 解営 E Y 指針 キルヒホッフの法則I E=RI+rl, 電圧降下 V=RI, 電力 P=IV=I°R などの式を用いる。 解答(1)キルヒホッフの法則Iより P=1°R とき,Pは最大と なり,最大値は E E=RI+rI I'r E よって I=- R+r 4r E (2) オームの法則「V=RI」より R -E R+r' Po=IE 別解(4)の式をRに関する2次方程式に V=RI= 変形して PR°+(2P.r-E")R+P.f=0 Rは実数であるから, 判別式Dは D=(2P.r-E°)-4P,×P.r =E'(E°-4P.r)20 D= (3) 電力の式「P=IV」より E? Po= IE=- R+r (4) 電力の式「P=I°R」より 3 2 E P=l'R= R R+r, ゆえに P.s P,の最大値 E E 4r' 4r マー() EJR \? R+r E? 2 のとき(4)より R=r (6) E=RI+rI より IE=I°R+I'r よって Po=P,+I'r すなわち Po-P、=I'r Po-Piは 内部抵抗rで消費される電力。 E (5)(4)より P== Rtr! E? 三 (VR+r/NR)(/R-r/\R) +4r r よって,VR=,すなわち, R=rの VR

名問の森電磁気10番です。お願いします！！ (5)までは理解しているのですが、(6)がわかりません。保存則の等式で、右辺の電位が0になる理由がわからないです。確かに、点電荷A、Bからなる電位は点Oでは0なのでしょうが、一様電場からの静電気力は右向きですので、左に行くほど位置... 続きを読む

F=qE[N] の力を受ける。正電荷はEと同じ向きの力を, 負電荷は逆向きの 電気分野の基礎は何といってもクーロンの法則だが, 実用上は電場(電界)Eと 38 電磁気 10 静電気 +Q[C)の点電荷をA点に, -Q(C) の点電荷をB点に固 定する。AB間の距離は21 [m]であり,ABの中点をO とし、0点からL[m]離れた ABの垂直2等分線上の点を Cとする。クーロンの法則の 比例定数をk [N.m'/C°] と 無限遠を0[V]とする。 0点とC点での電場(電界)の向きと強さをそれぞれ求めよ。 (210点の電位と, 線分OBの中点Mの電位を求めよ。 ta[C]の電荷をもつ質量m[kg]の小球PをM点に置き, 静かに 横す。 Pが0点を通るときの速さを求めよ。 次にPをC点に置き, 線分ABに平行に一様な電場をかける。する と、Pに働く静電気力は, 一様な電場をかける前に比べて, 向きが逆 転し大きさが半分となった。 (一様な電場の向きと強さを求めよ。 PをC点からM点まで静かに移動させた。この間に外力のした仕 事を求めよ。 C +Q 0 M A B M点でPを静かに放すと, Pは左へ動き出し, やがて0点に達し、 一瞬静止した。 このことからLを1で表せ。 Level (1) 0 : ★★ C:★ (2)~(4) ★ (5)★ (6)★★ Point & Hint 電位Vが重要な役割りを果たす。 その

物理基礎です。 （4）の解説に「f1=f2より」とあるのですが、 なぜそのようにわかるのですか？

第3問[A]線密度(単位長さあたりの質量)の異なる AB、BCの2本の弦をつないで振動させたところ、図のよう に、A、B, Cのそれぞれの点が節となる定常波が生じた。こ こで、ABの部分は長さ21、線密度pの弦、 BCの部分は長さ 1、線密度2の弦である。弦の張力はいずれもSであるとして、 次の各間いに答えよ。必要であれば、弦を伝わる波の速さは、 線密度p、弦の張力をSとして、 v= こと表すことができる。 (1) ABの部分の波長』と、BCの部分の被長はそれぞれいくらか。 (2) ABの部分を伝わる波の速さ,と、 BCの部分を伝わる波の速さ2はそれぞれいくらか。 (3) ABの部分の振動数たはいくらか。 (4) 弦の線密度の比はいくらか。 Pz

至急お願いします！🙏💦 写真2枚目の（２）緑囲みのところの式変形、途中式教えてください！ また、pointに書いてあるのやったら１番下に書いたようtanθがなく答えと異なってしまうのですがどうしてですか？

発展例題5 斜面への斜方投射 図のように,傾斜角0の斜面上の点0から, 斜面と Do 垂直な向きに小球を初速 n で投げ出したところ, 小球は斜面上の点Pに落下した。重力加速度の大き P さをgとして,次の各問に答えよ。 (1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 (2) OP 間の距離を求めよ。

(3)の(a)〜(f)までまだ学校で習っていないのでわからないです。 解説をお願いします🙇‍♀️

速度の大きさを 9.8m/s° とする。 (3) 地上の点Pより,小球A を斜め上方に投射したと ころ,小球は最高点Rに 達したのち,点Qに落下 した。初速度の鉛直成分 は 19.6m/s, 水平成分は 10m/s であった。 (a)投射してから, 最高点Rに達するまでの時間 t(s]を求めよ。 (最高点) R 19.6m/s げる 投射 速度 であ 10m/s した。 P Q (b)最高点Rの地面からの高さん[m]を求めよ。 50 x [m] (c)最高点Rの真下の地上の点をSとして, PS の距離4(m]を求めよ。 ずる 受射 東度 であ した。 (d) 投射してから, 点Qに落下するまでの時間。 [s)を求めよ。 (e) PQ の距離6[m]を求めよ。 50 (f) 水平成分を20m/sになるように変えて投射し た。落下地点とPの間の距離1&[m]を求めよ。 17|

カですが、なぜP'OがVt2になると言い切れるのでしょうか。

f。 Vーvcos0 アーvcos 0 (a) 図cの状態では vcos0>0 なので V-vcosθ<1V Ppt Q Yo V よって =TニicOso fo> Jo Vt。 ゆえに, 振動数fは J。より大きいので高い音に聞こえる※B 。 (カ)音源が点Qを通過した時刻に観測者が聞く音が, 発せられたときの音源の 位置を点P” とする。 このとき, 音源が点P”から点Qまで移動する時間を tなとすると, P"Q=ute, P"O= Viz と表せる。 よって, 図dのように 2QP"O を'とおくと 0 図d 合※C 点Qにおける音湯 速度の観測者方向の成分に なので,ドップラー効果に じない。よって, 音源の担 数f。をそのまま観測する utz_U Ve V cos0'= よって, (木)の結果より, 求める振動数 Saは Y_ムーマー V V2 S= f2=V- 『ーucos To=, や※D 音源が観測者に ーA 立は 占0 」キフ こ置の出 産 て出上

［C］の解説で、Bが右に動けばAが左に動くと分かるのは何故ですか？

応用間題 27.(斜面上の物体の運動と水平面上の台の運動) 図1のような、水平とのなす角がθのなめらかな斜 面となめらかな鍋直面からなる質量Mの台Aを考え, その斜面上に質量mの小物体Bを置く。この小物体 Bに軽くて伸びない糸の一端をつなぎ,それをこの斜 面の上端に固定された軽くてなめらかに回る滑車に通 し、そのもう一方の端に質量mの小物体Cをつないで,小物体Cを滑車から鉛直につり下げ たとき台Aの鉛直面に接するようにする。小物体Bと滑車の間の糸は斜面に平行に保たれ, さらに、小物体BとCはいずれも台Aの上端または下端に達しないとし,また,重力加速度 の大きさをgとおく。空気の影響はないものとして、 次の問いに答えよ。 [A) 図1のように,台Aを水平面上に固定し、小物体Bを斜面上に止めた状態から静かに はなすと、小物体BとCは動き始めた。このとき,次の問いに答えよ。 小物体Cは上昇するか、下降するか。 (2) 小物体Cの加速度の大きさを求めよ。 (3) 糸が小物体Bを引く力の大きさを求めよ。 1 7 図1 人 (4)糸が滑車を通して台Aを押す力の水平方向の成分の大きさを求めよ。 (B] 図2のように,台Aをなめらかな水平面上に置 き,それを水平に一定の力で引くことにより等加速 度運動させると,小物体Bが斜面上のある位置に止 まったままになった。このとき,次の問いに答えよ。 (1)台Aを引く力の向きは, 図2の矢印PとQのい T →Ne P 図2 ずれの向きか。 (2) 台Aの加速度の大きさを求めよ。 (3) 小物体Bが台Aから受ける抗力の大きさを求め B 0 台Aを引く力の大きさを求めよ。 [C)'台Aがなめらかな水平面上を自由に動くことが できるようにする。さらに,図3のように,小物体 Cの右側になめらかな鉛直の壁Dを台Aに固定し,小物体Cが台Aの鉛直面に接しながら 台Aに対し上下にのみなめらかに動くようにする。この状況で、小物体Bをその斜面上で 動かないように支え,かつ,台Aを水平面上で動かないように支える。この状態から、台 Aと小物体Bの支えを同時に静かに外すと,台Aおよび小物体BとCは動き始めた。台A に取りつけた壁Dからなる部分の質量はないものとして、次の問いに答えよ。 (1)台Aの加速度の大きさをQ, また,台Aに対して静止した(台Aとともに動く)観測者 から見たときに,小物体Cが鉛直方向に動く加速度の大きさを acとするとき, 加速度 D 図3 の大きさの比CをM, m, 0を用いて表せ。 aA [15 関西学院大) (2) ac をM, m, g, 0を用いて表せ。 N

ベルヌーイの定理の問題を解いたのですが、あってるか教えてください。よろしくお願いします．

54 No. 7.4 9日 DATE Q1.ベンレス -10定理が表しているもの. エネルギー 保存 Q2.ベルーヌーイ生理を表す式にかいて、2項目の'w"/2g」のことを 0) 何と呼ぶか 東度水頃 Q3.ベルヌーイの定理を表すむにおいて、 イ頃目の「P/eg」のことを 何とロ呼ぶか 圧カ水頭 Q4 ベルヌーイの表理を表すにおいて3項目の足」のとを TIX 何と呼ぶか、 位置水頭 上条側の直径が 300 [mm],下流側が 150mm](2 縮山している水平感内を流れる水として、直径 30 Cmn.] の断面での 三希速が200tm4[m/s],圧カが20oka であるとき、直径 150 Imm]の断通における流達を求めよ。 Q5. 理続む Q-AW、= AgWe 直怪50mm=5om 5m 半 20.075 ¥経-O,15m A-TルP 直径 300mm 8ocm=0.3 L-(O.158.4 2 86. Ca5のき)直径150mm]の断窟における圧力を求よ Pe, W? PL e8 Pi= 200ka. Wi=4m/e Ws--16m/s fw?w Rle Pe= ニ P. 2 fe W2? w eg 2+P ニ f- fo0 80000 Pa 80kha

紫色の線の意味が分からないので教えてください🙏

次の文章中の空欄 を,それぞれの直後の { 向4 4 に入れる式と語句として最も適当なもの )で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 5 図3のように, 抵抗値がすべペて Rである三つの抵抗RA, Re, Rcと, 電圧 Vの電池, スイッチを用いて回路を作った。 ただし, 三つの抵抗以外の電気 抵抗は無視できる。 0 R スイッチが開いているとき, 抵抗Rg の消費電力は であ 2R 4R る。スイッチを閉じると, スイッチが開いているときに比べて, 抵抗 Re の温 0 大きくなる。 費電力は 5 2 小さくなる。 3 変わらない。 RA スイッチ Re RB 電池