（2）では、なぜSsinθ＝mgtanθとなるのですか？ mgtanθとは何の力ですか？教えてください🙏

基本例題28 円錐振り子 図のように,長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。 糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをg として 次の各問に答えよ。 (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には、おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として, 水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式, (2) では、円の中心方向 (半径方向)の運動方程式を立 てる。なお、円運動の半径はUsinoである。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scos0=mg 7 S Scoso 10_ Ssine Img S=mg coso (2)糸の張力の水平成分 Ssind=mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw²Fから, |基本問題 203, 204,205 m (Usind) w2=mgtand 2π W 周期T は,T= =2π 00 Sano @= BEN l cos 0 g Scooso Icose 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる力のつりあ いの式を立てると, Ssin0=mgtan O (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (l sine) w²-mg tan0=0 m mig... g DS PIOS US m (Isin) w² S mg Q Poin 《Point 向心力は,重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく, 円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 第Ⅱ章力学Ⅱ 3

ケとコを教えてください。 答えはそれぞれ⑲と⑲です。

(3) 次に図2のように, 帯電していない XとY で間隔 dの平行 板コンデンサーを作り, 電池を接続してコンデンサーを充電す る。 電池を外した後で, X を Y から遠ざけるとZは開く。 こ れを実験 A とする。 (a) Aと同様の実験を, 帯電していない誘電体をコンデンサー の間に入れて行うとする。 電池を外した後で, Xと誘電体を Yから遠ざけると, 実験Aと比べてZの開きはケと考 えられる｡ 2 図2 -X Y (b) Aと同様の実験を,厚さ の帯電していない金属板をコンデンサーの間に入れ d 2 d 2 て行うとする。電池を外した後で, X と厚さ の金属板をYから遠ざけると, 実 験A と比べてZの開きはコと考えられる。

(2)bを教えてください！ 答えは⑪です！

105, 福岡大 図1のように,絶縁体の棒をつけた金属板 X と, 箔検電器があ る。箔検電器の金属板を Y, 箔をZ とする。 次の文中の 内 に入れるのに適当なものを、 解答群の中から1つ選べ。 また, (4) に答えよ。 (1) はじめ検電器は帯電しておらず, Zは閉じている。 (a) X を正に帯電させて Y に近づけると, Zはアの図の ようになる。 その理由はイである。 (b) X をYに近づけたまま, Y を指で触れると,Zはウ THE Z 図1 -X -Y の図のようになる。その理由はエである。 (c) Y から指を離した後に X を Y から遠ざけると, Zはオ の図のようになる。 (2) 次に検電器を正に帯電させて, Z を開かせておく。 (a) 帯電していない X を, Y の真上から XとYが平行になるようにして, 十分に 近づける。このときZはカの図のようになる。 (b) その後, X を指で触れて接地した。 このときの X,Y, Z の電位を,それぞれ Vx, Vy, Vz とすると, その大小関係はキ となる。

合っていますか?

15. 質量 0.50kgの小球をつるした軽い糸の上端を持って, 6.0Nの力で鉛直上向きに引き上 げた。 小球の加速度の大きさと向きを求めよ。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 6₁0-4.9=0.5x a 11=0.5a a=2.2 m/s² P bion Li 4.9~

この問題の解説をお願いしますm(._.)m

があり,その上に質量Mの直方体の物体Bを 物体Aに大きさFの水平な力を加え続けたところ, 物体 A,Bは一体となって働きた た。物体AとBとの間の静止摩擦係数をμとし,重力加速度の大きさはgとする。 (1) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 (2) 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 (3)次に,物体Aに加える水平な力を大きくしたところ, その大きさが値Fをこえる。 物体Bは物体Aの上ですべった。 F はいくらか。 [17 近畿大改] 78,79 Vo 物体Bは 滑車の 89 動く板の上での物体の運動 右の図のように, 小物体 m 質量mの小物体が質量Mの大きな板の上にのっている。 板 小物体と板との間の動摩擦係数をμとし, 板と床との 間の摩擦を無視する。 時刻 t=0 において, 小物体に右向きの初速度 vo を与えると, 板 も同時に動き始めた。 右向きを正の向きとし, 重力加速度の大きさをg とする。 (2) 板の加速度Aを求めよ。 (1) 小物体の加速度 α を求めよ。 (3) 小物体が板に対して静止するまでの時間 t, その間に小物体が板に対してすべる距 離l を求めよ。 ➡80, 81, 82 M る。 (1) 物 B, (2) (1 物 (8) 92 m 数 ね E

類題の(1)(2)が分かりません。　よろしくお願いします。

例題2 電流が磁界から受ける力のつり合い 右の図のように,鉛直上向きに一様な磁束密度の 磁界がかけられている。 その磁界中に,質量 m, 長 さの金属棒を軽い導線で水平につるし, 図の矢印 の向きに強さIの電流を流したところ, 導線は鉛直 方向から角0だけ傾いてつり合った。 重力加速度の 大きさをgとして、 磁束密度の大きさBを求めよ。 指針 金属棒にはたらく力のつり合いを考える。 解 導線が金属棒を引く力をTとすると, 金属棒には,重力 mg, T, 電流が磁界から受ける力 IBI がはたらいている。 金属棒にはたらく力のつり合いより, 水平方向: IBl-Tsin0=0 ...... ① 鉛直方向: T cose-mg=0......② Tsino IBU Tcose mg ① ② より tan0= 9 ME よって, B= mgtand IU 4 B T B 0 (1) - 0 I IBU mg 類題 例題2 において、 磁界の向きが、次の(1), (2)の場合, 金属棒をつるしてい 2 る導線が鉛直線となす角0は図の0の向きを正として,どのようになるか。 (1) 鉛直下向きの場合 (2) 電流と同じ向きの場合 W (2) 0° 15 20 石 3

わかりません．教えてください

246. (電気抵抗一電位差計)図は電池の起電力を精密に測定する電位差計の回路図である. ABは長さL, 単位長さ当たりの抵抗の一様な太さの抵 抗線, Pはその抵抗線に接して自由に動かすことができる接 点 は電流計, G は検流計, E〟は起電力が既知の標準電池, Exは起電力が未知の電池, K は切替スイッチ, Eは起電力 A Eの電池, Rは可変抵抗である. 簡単のため、電流計A,電 池Eの内部抵抗はともに無視できるものとする. まず, K を開いた状態で、 可変抵抗 R の抵抗値をRにした。 (1) このとき、電流計の読み r. Rを用いて答えよ.E=IO(Ro+rL) r, I. ₁ 次に, KをC側に閉じ、 接点P を動かして, 検流計 G に電流が流れないPの位置を探すと. Ro TIL AP の長さがムのときGに電流が流れないことがわかった.V=RIより (2) 標準電池Esの起電力 Esはいくらか､Lo,r, h を用いて答えよ. V = VIOI、 次に, KをD側に閉じ, 接点P を動かして, 検流計 G に電流が流れないPの位置を探すと, APの長さがしのときに電流が流れないことがわかった. (3) 電池Exの起電力Exはいくらか. (2)のEs およびL, lを用いて答えよ. (4) Es= 1.50V, 4= 30.0cm, lz= 80.0cm のとき,Exは何Vか.AS E, L, はいくらになるか, Es HH A ←I L P C K____ Ex D D ① 向くの家計 E B SSSSSHOOJATE

(2)の問題です。 赤線の2πx/16とはどういうことでしょうか？ 自分で調べた結果、 y=Asin2πx／λ というものが出てきましたが、よくわかりません。 y=Asinωtならわかるのですが、、、 ご教授よろしくお願いします。

解説 (1) 図か 波が生じている。 周期 T = 0.40s, 波長 = 2.0m²である。 波の速さをv[m/s] として, 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〕 , 時刻 t[s] を用いて表せ。 指針 正弦波の波形や, 単振動をする媒質 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 2.0 おり,速さは, 0.10 図から, 波長 入=16mなので, 周期Tは, T=1_16 V 20 振動数fは, = 0.80s f: V= = 1 T 1 0.80 =20m/s 1.3Hz LIEKS (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 0 -0.20 -= 1.25 2 1 10 -1 -2 y〔m〕 I 2 1/ Y 10 進む向き I 1 エ mo8-04 (1) 発展問題 356 1 20 5 TCX 8 *[m〕 PE TXC x での位相 (sinの角度部分)は,2- x 十 2x 1/6 = 480 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, y=2.0sin- WITH TH (3) 媒質の振動では1周期 (T= 0.80s) 経過する と位相が2ヶ進み, x=0の媒質の変位は,図か ら,t=0のときにy=0 なので、 時刻におけ 0.80 る位相 (sin の角度部分) は, 2- = 2.5t と 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 TEST y=-2.0sin2.5mt の式は, 139

y=Asinωtから変形して行ったら③が出たのですがどうしてですか？答えは①です

**65 18分･12点】 基 問1 木の葉が浮かんでいる水面に,振動数fの波が伝わっている。 木の葉は波の波 長入よりも十分小さいとする。 このとき, 木の葉はどのように運動するか。 2 ① 周期 / で振動するが,波とともには進まない。 ②周期 - で振動しながら速さで波とともに進む。 で振動するが,波とともには進まない。 ④周期で振動しながら,速さで波とともに進む。 問2 媒質の振動がx軸の正の向きに速さ 20m/s で伝わる振幅 A の波(正弦波)を考 える。図は時刻 t=0s における媒質の変位と位置æの関係を表すグラフである。位 置 æ=55m での変位が時間とともにどのように変化するかを表す図として最も適 0.8 当なものを一つ選べ。 SA ③ JARIOA 25 0 An ① ③ Ar AX. 10 20 30 740 50' -10 0 10.5 \1.5 Me Alte form t[s] 1.0 /2.0' -A¹ -AL A ② Ar t [s] 0 -A DIX8 x〔m〕 0.5/ 1.0 1.5/ OIXNE oxo.00 -t [s] ④AF Proche de fer S 0 0.51.0 1.5 2.0 5/-201 t(s) 0 10.5 1.0 1.5 2.0 -A 2.0 ★★

物理の波の振動の問題です。(2)はなぜ音波の振動数は弦の２倍ですか。解答解説を見てもわからないのでもっと具体的な解説がほしいです。🙏🙏

-0.2 速度0になるのは,変位の大きさが最大である点であ る。 したがって 求める点の位置はx=3または9である。 問3 [弦の振動 うなり] 解答 (1) 3 (2) (3 (3) (4 解説 ALERI (1) このとき, 弦の波の波長は21であり,弦を伝わる F 横波の速さは、 v= ✓ 〔m/s] である。 したがって、求める振動数fは, V 1 [Hz] 21 21 V P f= = (2) 弦の振動数と発生する音波の振動数との違いに注意 する。 弦が1回振動する間に音波を2波長分発生する ので,音波の振動数は 2fo [Hz] である。 (3) (1) の状態のとき, おんさの振動数は 2f +3 または 2fo-3である。 張力Fを増していくと, (1) の結果から弦の振動数 は大きくなるので, 弦が発する音波の振動数 2f も大 きくなる。 35 また,この後、うなりの回数が(1) の場合より減るこ とから, 弦の発する音波の振動数とおんさの発する音 波の振動数の差が小さくなることがわかる。 したがっ て, おんさの振動数は2fo+3[Hz] である。 弦を伝わる と 波の速さ v= F は弦の張 v=- F M=& うなりの回 f=lf_ 入 T sol 1404 MNO ya Uzach TANS