(1)で、解答はmgsin30°って書いてあるのですが、移動距離を含めず計算していいんですか？

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 す AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.810m、 m/s2 として,次の各問に答えよ。 日 (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。 -10** (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか｡ 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。とす (2) (3) W=Fxcose」 を用い 解説 (1) 物体にはたらく力は, 図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 E F=mgsin30° =40×9.8× 1 2 =1.96×102N √3 mgsin30° 2.0×10°NEの速 130° 19.8mgとす N hi mg 2mgcos30° 30° A 130° 至向題 129 FRESCA (O W'=(40×9.8) ×10×cos120° |=-1.96×10°J tum (2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、 仕事 W W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120° である。 重力がする仕事 W' は, =-1.96×10J B -2.0×10°J 別解 (3) 重力は保存力であり, その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると, 点Cの高 さは 10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 C -2.0×10° 運動とエネルギー

この問題の⑷がなぜそうなるのかが分かりません。教えていただけるとありがたいです！

5 ヤングの干渉実験を行った。 光の波長は入で真空中で観察した。 d, xに比べてLは 十分大きいとする。 S₁ d S2 L スクリーン 1② (i) SP を求めよ。 (ii) | SP-S2P」を求めよ。 (Ⅲ) スクリーン上の明線の位置 x を求めよ (x≧0でよい)。 ただし, m = 0, 1, 2, ... を用いよ。 (iv) 明線の間隔 4xはいくらか。 ? スリット S」 の右側に長さ1の小さな物体(屈折率n) を入れた。 m=0の点は上,下どちらにいくらずれるか。 S1 n

37のスについて 解答でキルヒホッフ第2の法則を用いていますが、どこの閉回路についてなのでしょうか？

さの方向(Bの方向とPの運動方向の両方に垂直な方向) に大きさがの 端には起電力が生じる｡ このとき, Pの内部の電場の大きさは であり、 (イ) 力を受ける。 その結果, Pの片側は電子が過剰になって負に帯電しPの画 この電場から電子が受ける力の大きさはエ)である。 電場から電子が受ける力 と電子に働く (イ) 力はつりあうと考えてよいので、V=(オ)が得られる。 (2) 次にSが閉じている場合を考える。 Pの支えをはずすと同時に, P, Q に初速度 での間, PとQは速さ uo の等速運動を行った。 このときQが1秒間に失う位置エネ uo を与えるようにQを鉛直方向に引きおろしたところ, Pがレールの端に達するま 秒間にRで発生する熱量は() となる。 等速運動では, P, Qの運動エネルギー ルギーは (カ) である。 また. この運動中, R の両端の電位差は (キ)であり,1 (秋田大) が変化しないことを考慮すると, uo は (ケ) となることがわかる。 212 図に示すように電圧e [V] の交 電源電圧 E〔V〕 の直流電源E, 抵抗値がそれぞれ R [Ω], R2 〔9〕, a R3 [Ω] の抵抗 Rs, R2, R3, 電気容量 C [F] E のコンデンサー C. 鉄心に巻かれたコイル (37 鉄心 R₁ Sis INT R₂ S₁ S₂ S, コイル2 12.0 コイル1 1とコイル2およびスイッチ S1,S2, S3, S, で構成される回路がある。ここで, コイル 1, コイル2および電源の抵抗は考えな いものとする。また,コイル1の自己インダクタンスをム [H], コイル1とコイル 2 の相互インダクタンスを M [H] (M> 0) とする。最初, コンデンサーには電荷がな く,すべてのスイッチは開いた状態にあるとして,以下の文章中の を埋めよ。 なお,図中で電圧 e, E, v1, v2 と電流 is, i2, is の正方向はそれぞれに付けている矢印 により定義する。電圧の矢印は矢の根元に対する矢の先端の電圧を表し,例えば図の 電圧eは, a点の電位がb点の電位より高いと正である。 電流は, 矢印の方向に正電 荷が移動している場合を正とする。 (1) スイッチ S と S3 だけを同時に閉じた。 このとき抵抗R に流れる電流は, [ア][A] である。コンデンサーのスイッチ S3側の極板の電荷をqとすると, q は (イ) [C] である。 gが微小時間 ⊿t[s] の間に 4g 〔C〕 だけ変化するとすれば、 コンデンサーに流れる電流はこれらを用いて,(ウ) 〔A〕 と表される。 交流電源 の電圧が, e=Eosinwt で与えられるときは (エ) 〔A〕 と求められる。ただし, E〔V〕 およびω 〔rad/s] は定数, t [s] は時間である。 交流電圧 Eosinwt の実効値 は (オ) [V] , 周波数が60 [Hz] の電源の場合, ω は (カ) [rad/s] となる。 (2) 次に, スイッチ S と S3 を開いてからスイッチ S2とS を同時に閉じたところ、 コイルに流れる電流 is は徐々に増加し, しばらくすると一定の値になった。 なお, コイル2の端子c, d には何も接続していない。 電流が微小時間 4t 〔s] の間に ⊿is 〔A〕 だけ変化したとき, コイル1の両端に生じる電圧 vi は, (キ) [V] で, 図 の電圧v2 は (ク) 〔V〕 である。 このように, コイル1によってコイル2に電圧が (A) で, 電流はえを用いると (サ) [A] である。 また､このときの電圧 2 は 生じる現象は (ケ) とよばれる。 電流が一定の定常状態では、電流は [V] である。 is 04 (A) 11:28, 10, 12(V), BE P その後, スイッチ S は閉じたままスイッチ S2を開いたところ､電流は徐々に 減少した。 この電流の は (セ)[V] である。 (長崎大) 内部抵抗が無視できる電圧E [V] の 直流電源 E, 抵抗値R [Ω] の抵抗 R, 自 己インダクタンスL[H] のコイルL 気容量がC〔F〕 のコンデンサーCからなる図1 (38) の回路について,以下の問いに答えよ。 ただし, 初期状態では、スイッチは中立の位置bにあ コンデンサーは帯電していないものとする。 り、 また, 抵抗に流れる電流 IR 〔A〕 およびコイルに流れる電流 [A] は、図1の矢印の とする。 1 向きを正の向きと (1) 初期状態から, Sをaに接続した直後に, 抵抗に流れる電流 IR [A] を求めよ。 (5) (2) コンデンサーの極板間の電圧V[V] [V] になったときの電流 IR [A] を求めよ。 ・t 175/1 (③) 十分に時間が経ったときの電流 IR [A] を求めよ。 (4) 電流 IR 〔A〕 と時間 t [s] の関係を表すグラフはどれか｡ 図2の①〜 12 のうちから 正しいものを一つ選べ。 ただし, Sをaに接続したときを t=0 とする。 20 6 t R M W 9 10 0 C. OF 図1 -t LL 8 AM 12 第4章 電気と磁気 図2 (5) 十分に時間が経ったときのコンデンサーにたまっている電気量 Q [C] を求めよ。 (6) 十分に時間が経った後, Scに接続したとき、 コイルに流れる電流と時間 の関係を表すグラフはどれか｡ 図2の①〜 12 のうちから正しいものを一つ選べ。 た だし,Sをcに接続したときを t=0 とする。 (7) (6)における電流 [A] の最大値を求めよ。 (福井大) 演習問題 213

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。

（3）答えは2なのですが、どうしてこの形になるのか教えてください。回答はごちゃごちゃしててよくわかりません

241 242 243 例題 50 波の干渉 20cm離れた2つの波源 S, S2 から, 振幅 3cm, 波長10cm の2つの波 相で出ている。波源から離れても波は減衰しないものとして考えよ。 (1) S1 から 25 cm, S2 から15cm の点Pに おける振動の振幅は, S, だけを振動させ る場合の何倍になるか。 (2) S1,S2 を結ぶ線分上で, 節になるところ はいくつできるか。 (3) 水面が上下に振動しない点をつないだ線 を表す図として最も適当なものを、次の① ~④のうちから1つ選べ。 (1) > > ST S1 • ●センサー 70 2つの波源が同位相で振動 するとき, 両波源からの距 離の差が, 入 2 ×偶数倍・・・強め合う 現在の船の船首 入 - ×奇数倍・・･弱め合う 2 2つの波源が逆位相で振動 する場合は, 「強め合う」 「弱め合う」 が入れかわる。 ●センサー 71 波源を結ぶ線分上には定在 波ができる。その中点は. •S2 (4) S1,S2 から波が逆位相で出ている場合, St, S2 を結ぶ線分上で腹になるとこ はいくつできるか。 Sı 2.5cm <x S₁0- (3) Sis 5cm S1 25 cm 手順1 2001 ■解答 (1) SP-S2P|=|25-15|= 10[cm] 2つの波源からの距離の差が,半波長(5cm) の2倍( であるから、点Pは強め合って腹となる。よって、 液が1つだけの場合の2倍となる。 20cm (2) S1,S2を結ぶ線分上の中点 M では, |S,M-S2M|=|10-10| = 0 2つの波源からの距離の差が、半波長の偶数倍(①倍)で から強め合って腹となる。 21/0 2.5cm 2.5cm xxx M S₁ 5 cm 2.5cm 線分 S, S2 上にできる定在波の腹や節の位置は次の手順 める。 -o S2 と球 波を波 ると ると と

写真の問題についてですが、光路長を用いずに、立式しようとしたら、どのような式になりますか？(立式の際の考え方があると助かります)

se ** 55 * 波長の光を当て, スリット S の前に屈折率 n, 厚さDの薄膜を入れると中央の明線は上下どちらへずれ るか。 またずれの距離をd, l, n, D で表せ。 55 AI An S₁ 点A以後の光路差Lは L=(nD+S₁P)-(D+S₂P) =(n-1)D+(SP-SP) dx' =(n−1)D+· 1 L=miより x': いが増すと貝の値に =1/{m²(71) D}近づく はくまく 薄膜がない場合 (D=0 とすればよい) の x=lmi/dと比べると、 同じmに対し ては, n>1よりx' <x よって 下へずれる。 (n −1) DI ずれの距離は x-x'= d しま この値はm によらないから, 縞模様 は等間隔のまま全体が下へずれることが 分かる。 入 IS1

これってベクトルの加法では求められないのですか？

1 静水上を10m/sの速さで進むことのできる船が,一定の川幅72m, 速6.0m/s の川を渡るために手前の岸から向こう側の岸へ向かってこぎ 出した。 図のように、 川の流れの向きと船のへさきとのなす角を0とす る。 72m (1) 船のへさきを960°の向きに向けて進むとき, 船の進む速さ # [m/s] を求めよ。 √² = 11² + (5√3)² =121+1 =196 2=14m/s DW!/ 26.53 6.0 S¹ 30 6.0 m/s Qo 0 53

写真の問題で、力の向きと物体の移動方向が逆向きなのにマイナスがつかないのはなぜですか？？ 教えてください🙇‍♀️

74 仕事の原理 図 1,2のように、ひも･定をつ 滑車 動滑車を用いて,質量10kgの物体を ゆっくりと 0.50m引き上げた。 重力加速度の 大きさを9.8m/s2 とし, ひもや滑車の質量お よび摩擦は無視できるとする。 ((1) 図1で ひもを引いた距離を求めよ。 0.50m 0.50m " (2) 図1で,ひもを引く力の大きさを求めよ。 物体が 移動する 向き 10kg POTESTAS Det er } 図1 (3) 図1で,ひもを引く力がした仕事を求めよ。 (4) 図2でひもを引く力がした仕事は (3) の何倍か。 加える力の向き ➡11 ヒント (1) 動滑車の左右のひもは0.50mずつ短くなる。 10kg 図2

なぜ合成容量を使うのですか？（2）

200 第4編・電気と磁気 375. コンデンサーの接続図で C は電気容量 4.0μF の コンデンサー, C2は同じく 8.0μFのコンデンサー,Sはスイッ 子 3.0×102V の直流電源である。 初め C1, C2 に電 は電圧 376. コンデンサーの接続 コンデンサーC1, C2 と起電力 V,2Vの2つの電池、および2つのスイッ チ S, S2 を図のように接続した回路がある。 コンデ ンサー C, および C2 の電気容量はいずれもCであり, 初め、スイッチ St, S2は開いており、2つのコンデン サーには電荷が蓄えられていない。 (1) スイッチ S」を閉じて十分 を求め上 V. C1 荷はないとする。 (1) スイッチSをA側に倒し, C2 を充電する。 このとき, C2 に 蓄えられる電気量Q2 [C] を求めよ。 (2) 次に, スイッチSをBに切りかえた。 C1 の両端の電圧 V1 〔V〕 を求めよ。 (3) 再びスイッチSをAに切りかえ, 充電した後Bに倒した。 C の電圧 V2 〔V〕を求め 例題 75,381 S1 BA HH S HH :C2 E- C1 C 2 40E

写真は波の強め合い(弱め合い)について説明しているものです。青線部に書いてあることが丸々わからないです。どういうことか詳しく解説おねがいします。

Q&A ○図を見ると山と山が重なっていない点にも強め合いの線が描かれていますね。 右の図で細い線は少し時間がたったときの 波面。山の重なりはP'へ移っているね。 そ のうちPには谷と谷がさしかかることにな る。 強め合いの線に沿って見ていくとデコボ コしてるわけだ。 一方,弱め合い線上での変位はどこも 0 で水面はじっとしているんだよ。 V 干渉 強め合いの位置というのはいつも山と山が重なってじっとしているわけでは ないんだよ。 時間を追ってみると谷と谷が重なることもあり, 振幅 2A でバタ バタ激しく動いている点なんだ。 強め合いの線 S2を中心と して広がる 一方,弱め合いは波源が山のときAに谷がいれば よい｡ S2 の山とAの谷がやがてPで出合って打ち 消すことになる。 S が山, A が谷となるためには S.A が 12/12 あるいは12/23m²であればいいね。 133 P' Sを中心と して広がる 「波紋が広がるイメージ をもって見てみよう 条件式の方は考えれば考えるほどわからな くなります。 確かに, n = 5入,r=3入のような位置では, 波源と同じ変位だか ら, 波源が山のとき, 山と山が重なり合います。 でも,. = 5.31,2=3.3 (や はり差は2入で強め合い) となると, いったいどう説明できるんですか? A まず, 波源 S1, S2 が山を出したときを考えよう。 051 MA この2つの山がやがて点Pで出合うわけではない ね。 Pに近いS2 から出た山の方が先にPに着いて しまうからね。 S2 から出た山が出合う相手, それは SとPを結ぶ線上でPA=PS2 となる点Aにいる 波だ。つまり点Aに山がいることが強め合う条件だ。 SとAが同時に山となるためにはSA=m² ほら SAこそ じゃないか。 UKA S₁ 強め合い P これらがPで重なる TEN 弱め合い P A EX S₁ S2 Q なるほど。すると, 波源が逆位相のときは, S. が山を出したとき S2 は谷を 出すと...... そうか! 距離差=m入ならAは山で S2 からの谷と打ち消し合 うし、距離差= (m+12/2) 入ならAは谷で強め合うというわけですね。