（３）の問題、公式に代入したところーをつけ忘れていました なぜ公式に代入するだけだと行けないのですか？

波が生 =2.0mである。 波の速さ 発展例題30 正弦波の式 物理 図のような正弦波が, x=0を波源として, x 軸の正の向きに進行している。 実線の波形から 最初に破線の波形になるまでの時間は, 0.10s であった。 実線の状態を時刻t=0s とする｡ (1) 波の伝わる速さ、周期, 振動数を求めよ。 (2) t=0sにおける波形を式で示せ。 (3) x=0mの媒質の変位y [m] を,時刻[s] を用いて表せ。 正弦波の波形や、 単振動をする媒質 ti st の変位は,いずれも sinを用いた式で表される。 それぞれの式は、波の波長や周期, 振動のようす をもとにして考えることができる。 解説 (1) 波は 0.10s間に2.0m進んで おり, 速さでは, =20m/s 図から, 波長=16m なので, 周期Tは, 4_16 20 I="0" v= = -=0.80 s 2.0 0.10 振動数fは, f= T 0.80 (2) 図の波形において, 1波長分 (入=16m) はな れた位置どうしでは位相が2ヶ異なり, t=0の とき, x=0の媒質の変位は y=0 なので, 位置 =1.25 1.3Hz 2 1 Ly〔m〕 -2 進む向き I I F V 10 20 x〔m〕 TX 16 8 TCX y=2.0sin 8 x での位相 (sin の角度部分)は、2012/15=1 と表される。また, x=0からx>0 に向かって まず波の山ができており, 波の振幅が2.0m な ので 求める波形の式は, (3) 媒質の振動では1周期 (T= 0.80s) 経過する と位相が2進み, x=0の媒質の変位は,図か ら, t=0のときにy = 0 なので, 時刻 t におけ t る位相(sin の角度部分) は, 2π =2.5t と 0.80 表される。また, x=0の媒質は, t = 0 から微 小時間後に負の向きに動くので、求める変位y の式は, y=-2.0sin2.5t

⑶の問題についての質問です。 解答には、導体中の電位は等しいのでbcともにcをつかって表しているんですが、この場合bを使って表しても良いのでしょうか？ 理由とともに教えていただきたいです。

実戦 基礎問 68 RU7 $3-710A 380 電気力線と電場 図のように, 半径aの導体球を導体球と同心の電荷を もたない内半径で外半径c の中空導体球で囲み, 半径 a の導体球だけに正の電荷Qを与えた。 導体の球面か ら出る(または入る)電気力線の本数はその面積によら ず一定で,その分布は一様である。また,電気力線の本 1本(so : 真空の誘電率)で与え 数は単位電荷あたり, E0 られるものとする。 中心からの距離が (0<r<a) の位置での電場の強さを求めよ。 中心からの距離がr (a <r< b) の位置での電場の強さを求めよ。 (3) 中心からの距離が6, c の位置における電位をそれぞれ求めよ。ただ 無限遠方の電位を0とする。 (防衛 O 精講 ●ガウスの法則 電気量 Q の電荷から出る (Q>0 の場合) たは電荷に入る (Q<0 の場合) 電気力線の本数 N は, クー の法則の比例定数をk, 真空の誘電率をco とすると, N=4zk|Q|=|Q| 本 (ここでである) E0 発展 閉曲面を出 LI

この問題がわかりません！ 解き方を教えてほしいです。 2枚目が答えです！

30 3 ホール効果 図のように、直方体の試料を水平に置き,鉛直下向き に磁束密度B[T]の一様な磁場を加え,I[A] の電流を 図の向きに流したところ, XY 間に V[V]の電圧が生 じた。電気素量をe [C] とする。 (1) XがY よりも高電位であった。 この試料内を流 れる電流の担い手は正か負のどちらか。 (2) 試料内を進むキャリア (電流の担い手) は, 磁場と XY間に生じた電場の両方から力を受ける。この X. とき,試料内を直進するキャリアの速さv[m/s] を求めよ。 (3) 単位体積当たりのキャリアの数 n [1/m²] を求めよ。 B

この問題がわかりません 解き方を教えてほしいです！ この答えは2枚目の写真です。

2 電流が磁場から受ける力 図のように,真空中にある直交座標軸のz軸上に無限 に長い導線があり,軸の正の向きに電流 I [A]が流 れている。 また, y 座標面に1辺の長さ 1 [m]の正方 形のコイル ABCD があり, 図の向きに電流 I [A]が流 れている。ABCD の辺CDはy軸上にあり,辺 AD と 軸との距離は [m] である。 I がコイル ABCD の全 体に及ぼす力の大きさ F[N]と向きを求めよ。 ただし, 真空の透磁率 μo [N/A2], 円周率をπとする。 20 Z A. D I2 C y

(5)の単振動、最大の速さについての質問です！解説は理解出来てますが、2枚目にあるように単振動の位置エネルギーで表せないのはなぜですか？

114 力学 38 単振動 水平面内において一定の角速度ので 回転している円板がある。 円板上には, 半径方向にみぞが掘られており、その中 にばね定数k,自然長のばねが置かれ ている。 ばねの一端は中心0に固定され, 他端には質量Mの小球Pがつけられてい る。 Pはみぞの中を滑らかに動け, 0 か つ らPまでの距離rを用いておもりの位置を表す。 いま、円板上で静止 している観測者Aには, Por=ro の点に静止して見えた。 真上から見た図 Level (1), (2)★ (3)~(5)★ Point & Hint W (1) ro をlk, M, ω を用いて表せ。 (2) こうなるために必要な角速度に対する条件を表せ。 次に,Pをみぞに沿って外側に動かし, 点0 からの距離 n の点で静 かにPを放したところ, P はみぞの中で運動を始めた。 (3) Pが位置にあるときAが見る加速度をaとすると, A が書くべ き運動方程式はどのようになるか。 みぞ方向外向きを正とする。 (4) Pの位置を,rの代わりに ro から測ってx=r-ro を用いて表 すと, 運動方程式の右辺の力はLx の形になる。 Lをk, M, ω を 用いて表せ。 (5) Pを放してからばねの長さが最小となるまでの時間, ばねの長さ の最小値,およびAが見るPの最大の速さをk, M, w, ro, n, のう ち必要なものを用いて表せ。 (北海道大) Aにとっては遠心力が現れている。 (2) (1) の答えの形から自然に条件が決まってくる。 (5) (4) の結果からPの運動が確定する。 P the p LECTURE (1) 遠心力と弾性力のつり合いより Mrow²=k(ro-l ... (2)>0より kl Yo= k-Mw² k-Mw² > 0 k w√ M 回転が速過ぎると(ωが大き過ぎると),弾 性力より遠心力がまさり つり合う位置がな くなってしまう。 (3) ばねの伸びは -l と表せるから Ma=Mrw²-k(r-1) (4) 上式に r = ro+x を代入すると ( 38 単振動 •mmmm 自然長 遠心力がかかるから, | ばねは伸びているはず。 ①を用いた 115 遠心力 Mをmと書いてい ないだろうか? 物体上から見たとき 向心 外から見たとき ▷じゃ Ma = M(ro+x)w² − k(ro+x-1) ) =Mxw²2-kx =-(k-Mω²)x ......2 ∴. L=k-Mo² (2)で求めた条件よりLは正の定数であり,②はPがx=0(力のつり合 い位置)を中心として単振動をすることを示している。 (5) ②から単振動の周期Tは M 最大の速さは、 公式 Vmax = Aw より [ro を代入する) より速い Queeeeeeeeeeee- 0 Yo T=2nvk-M²2 2π√ とする誤りが多い。ばね振り子の周期 k が不変となるのは、ばねの力のほかに一定の力 がかかる場合のことである。 遠心力は半径と ともに変わる力である。 ばねの長さが最小となるのは, 内側の端の位置にくるときだから、端か ら端までの時間は半周期。よって, M T= √k-M₁² 振幅Aは上図より, A = n-ro よって, ばねの長さの最小値は ro-A=2ro-n # A 中心 k-Mos² A² = (n-1)√² M

万有引力の問題です。地球の中心から距離nRの円軌道上の重力がなぜ万有引力の公式で求められるのですか？ 重力=万有引力になるのは対象の物体が地球表面または表面付近の時だけではないのですか？

2 と 238. 人工衛星人工衛星が,地球の中心を中心として, 地球の半径のn倍を軌道半径とする円軌道を一定の速さで まわっている。 地球の半径をR,地表での重力加速度の大 きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) この円軌道上では,重力は地表の何分の1になるか。 (2) 人工衛星の周期を求めよ。 例題33] 地球 02020V 1 R nR | 人工衛星 2

masinθがなんで出てくるのかよくわからないので教えてください

⑤ 単振り子と見かけの重力 p.179, 180 右の図のように,糸の長さがLの単振り子を, 傾きの 角0のなめらかな斜面上に取りつけ, 小さな振幅で振動 させたときの周期はいくらか。 ただし, 重力加速度の大 きさをgとする。 182 第1部 様々な運動 35

地表からの高さとはどこからの高さなのですか？ 半径Rで円運動してると思ってしまいました

205 だ円軌道上の運動 地球の半径をR, 地球上 での重力加速度の大きさをgとする。 いま, 地表からの 高さ尺のところを円軌道を描いて回る質量mの人工衛 星があるとする。 (1) 人工衛星の速さを求めよ。 (2) 人工衛星の周期 To を求めよ。 軌道上の点Aで人工衛星を加速し, 速さを ひ にした +2R 6R- ところ, 図の点Aが近地点, 点Bが遠地点となるだ円軌道に移り, OB=6R, 点B での速 さは2となった。 (3) 点Aおよび点Bについて力学的エネルギー保存則を表す式を立てよ。 (4) v2 を v1 で表せ。 (5) 01 およびv2 を求めよ。 (6)このだ円軌道を回る人工衛星の周期T を求めよ。 I - I I RUS B <->208

物理です。 （1）です。 これはなぜスレスレでの運動なのに万有引力が向心力になってるんですか？

基本例題 40 人工衛星の運動 地球の表面すれすれの円軌道を,一定の速さで運動する人 工衛星がある。地球の質量をM, 地球の半径を R,万有引力 定数をGとする。 人工衛星の速さ”と周期Tを求めよ。 (2) 地表からの高さが尺の円軌道の場合,人工衛星の速さと 周期は(1)の何倍になるか。 解答 (1) 人工衛星の質量をmとする。運動 v² 方程式 「m=F」 より r 曜針 (1) 万有引力 「F=Gmn2」 が向心力となり, 人工衛星は半径Rの等速円運動をする。 [F=G² .2 M を2R に置きかえると 速さv= m R = Mm R2 G- ひ= GM R R 周期 T= = 2πR√√ GM V 2πR ひ (2) 地表からの高さが尺のとき、円軌道 の半径は 2R である。 (1) の結果のR GM 2R >>194,195 √2 よって 倍 2 R 2R 周期T'=2π･2R√ GM よって 2√2倍 √2 1 = = -√2/20 = √ 2 V 1月 =2√2T

高校物理　LC振動回路 Ⅱの（1）の答えが0A になるのですが、その理由がわかりません。 抵抗R2に電圧がないから流れないとあったのですが、導線で繋がっているので、 V=IR2　 の電圧があるのでは、と考えてしまいます。 間違っている点を教えてください。

3 図1でEは起電力 E [V] の電池, R1, R2 はそれぞれR, [Ω], R2 [Ω] の抵抗, Lは自己 インダクタンスLのコイル,Cは電気容量 C [F] のコンデンサー, S1,S2, S3はスイッチ である。以下の設問に答えよ。 ただし, 電池およびコイル内の内部抵抗は無視できる。また, 電流は図1の矢印の方向を正, ab間の電圧はa側が高電位の時を正とする。 I 最初すべてのスイッチは開いており、またコンデンサーは帯電していない。 S を閉じ て十分に時間が経過するとコイルLに流れる電流が一定となった。 コイルLに流れる電流 および蓄えられるエネルギーはいくらか。 E S1 R1 L a b 図 1 (5) 二つのスイッチがいて およびCを用いて ab間の電圧 S 2 R2 0 S3 C AL Raforom TVLC 2T LC コイルの電流 TVLC 2T LC 図3 → +[s] 図2 t[s] (6) S.を閉じ、かつ ⅡⅠの状態でスイッチ S2 を閉じた。 (1) スイッチ S2 に流れる電流はいくらか。 (2) その後, スイッチ S」 を開いた。 その直後のスイッチ S2 に流れる電流, ab 間の電圧, および抵抗 R2 で消費される電力はいくらか。 (3) その後コイルLを流れる電流は減少する。 減少の速さは R2 の大小によってどう変わ るか。 理由とともに記せ III ⅡIでは,Iの状態でスイッチ S2 を閉じた場合の現象を考えた。ここでは,と異なり, I の状態でスイッチ S2 のかわりにスイッチ S3 を閉じた。 (1) その後、スイッチ S, を開くとコイルLに流れる電流は図2のように正弦波的に振動 した。 周期は2π√ LC [s] であった。 図3の座標を写し,その上に ab間の電圧の時間変 化の様子を描け。ただし, スイッチ S を開いてからの時間をt [s] とする。 (2) コイルLの電流が0 [A] となった瞬間に,スイッチ S3 を開いた。 コンデンサーCに 蓄えられる電荷はいくらか。