ローレンツ力の問題についてなのですが、フレミングの左手の法則をどのように利用すれば良いのかわからないです。

基本例題 58 ローレンツカ 真空中で図の正方形 abcd の内部を磁場が紙面に対して垂直 に貫いている。いま, 質量 m[kg〕,電気量e [C] の陽子が, a から 〔m〕 離れた図の位置から ad に垂直, かつ磁場に垂直に 速さ [m/s]で入射し, aとbとの間から abに対して垂直に 磁場の外へ飛び出した。 磁場は abcdの内部のみにあり, 一様 であるとする。また,陽子は紙面内を運動するものとし,重力の影響は無視する。 (1) この磁場の向きと磁束密度の大きさを求めよ。 (2) 陽子が磁場内に入射してから磁場の外に飛び出すまでの時間を求めよ。 解答 (1) ad に垂直に入射した陽子が, ab に 垂直に磁場を抜け出たことから, 陽 子は点aを中心とする半径r[m〕 の円軌道を運動し, ローレンツ力は 軌道の中心点aを向いていたことが わかる。フレミングの左手の法則よ り 磁場の向きは紙面の表から裏の 向きである。 磁束密度をB[T〕 とす ると,等速円運動の運動方程式より POINT 指針磁場に垂直に入射した荷電粒子は、磁場から運動方向に垂直なローレンツ力fを受け,こ の力を向心力として等速円運動をする。磁場の向きは,正電荷の運動の向きを電流の向き として, フレミングの左手の法則で考える。 2² m = evB r mo よって B= (T) er (2) 磁場内の円弧は円の4 180 向心力=ローレンツカ V 2πr 4 磁場内における荷電粒子の運動 a m- n² =qvB d 分の1だから, 飛び出 すまでの時間を t〔s] とすると vt== a Tr よってt=- [s] 2v b

①と②の問題で「ゆっくり加熱｣や「ゆっくり冷却」とありますよね。②では定圧変化ですが、③ではそうとは限らないそうですが、これはなぜですか？ またこれはピストンが仕切られているか仕切られてないかは関係しますか？

EC M/ B ARTA (20) 19 図のように両端を密閉したシリンダーが,なめら かに動くピストンで2つの部分 A, B に分けられて おり,それぞれに単原子分子理想気体が1〔mol] ず つ入れられている。 シリンダーの右端は熱を通しやすい材 料で作られているが,それ以外はシリンダーもピストンも断熱材で作られている。は じめの状態では,A, B内の気体の体積は等しく, 温度はともに To 〔K〕 であった。 次 はりあり に、 右端からB内の気体をゆっくりと熱したところ, ピストンは左向きに移動し、最終 的にA内の気体の体積はもとの半分になり,温度は T 〔K〕 になった。 気体定数を R[J/(mol･K)] として,以下の問いに答えよ。 仕切 (1)この変化の過程で,A内の気体が受けた仕事は何〔J〕か。 (2) 変化後のA内の気体の圧力は最初の状態の何倍になったか。 (3) 変化後のB内の気体の温度は何 [K] になったか。 (4) この変化の過程で, B内の気体が外部から吸収した熱量は何〔J〕か。 B 図のような2つの円筒容器 1,2, コックで連結さ (京都府大 ) 断面積S

熱力学で球形容器の受ける力積になぜcosθが付くのか分かりません！どなたか教えてください！ その問題は下の画像の(ⅰ)と(ⅰ)'です！

半径rの球形容器を考える。 この中に速さがμの粒子を1個入れよう。 10 m (i) 図のように1個の粒子 (質量m) が衝突したとき容器の受ける力積の大きさはいく らか。 (i)、この粒子が次に容器に衝突するまでに進む距離はいくらか。 (ii) この粒子は1秒間で何回容器に衝突するか。 (i) この粒子が1秒間で容器に与える力積の大きさはいくらか。 N個の粒子を入れよう。 (iv) 容器におよぼすN 個の粒子による平均の力Fはいくらか｡ (vを用いよ) (v) 容器におよぼすN個の粒子による圧力Pはいくらか。 (vi) 1/2mv²を,Tを用いて書け。

写真のことで質問です。v’とx軸の間が30度になるというのは感覚的には理解できるんですけど、なぜ30度になるかが分かりません。

りv=v' である 図bよりびをx √√3 2 K || = ( 3gh (m/s) 2 gh (m/s) EX b NEDI y4 B 30° 30x 160 V 30° ACASTING

①②③から答えの式を導き出すやり方がわかりません

例題 5 剛体のつり合い 右図のように、質量M, 長さ2Lの一様な棒を水平なあらい床と 垂直ななめらかな壁に立てかける。棒と床とのなす角をゆっくり小 さくしていくと、角度が0になったとき棒はすべり始めた。このと きの満たす条件を求めよ。 ただし、棒と床との間の静止摩擦係 数をA, 重力加速度の大きさを」 とする。 センサー 5 物体のつり合いの条件 Fu+F2+...=0 Fu+F2+...=0 M+M2+ ...=0 25 29 32 2L 解答 棒が床から受ける垂直抗力を N, 壁か ら受ける垂直抗力を N とする。 角度が0の とき棒が床から受ける摩擦力は最大摩擦力 AN, なので、水平方向の力のつり合いより、2Lsino N2-14N=0.① N₁ 鉛直方向の力のつり合いより、 tanθ= NMg0 ・・.... ② 棒の下端のまわりの力のモーメントのつり合いより。 N2 x 2L sin0-MgxLcos0=0. ③ 1 ①〜③ より 2440 No 7 Ma 中心の軸として

解答の ばねの伸びであるkx、2kxの力のイメージができません。 説明していただきたいです🙇🙇

42斜面とばね 図のように、質量mのおもりPに, ともに自然の長さがし ばね定数がんと2kの軽いばね の一端を取りつけ、傾きの角が0のなめらかな斜面上に 置いた。次に,それぞれのばねの他端 A,B を,AB間 の長さが 2l となるように斜面に固定した。小球が静止しているとき,AP 間の長さ はいくらか。重力加速度の大きさをgとし,Pの大きさは無視できるとする。 ➡11 13 , 2k k P A00 50000001B 0

運動エネルギーについての質問です。ケ、コがこのような答えになる理由がわからないです。ケは1/2mu^2＋fdだと思いました。

108 第1章 力 学 20. 仕事と運動エネルギー 次の文章の空欄を適切に埋め、後の問に答えよ. mで大 水平面上に軸を定め, x=0の点をA点, x=d(d> 0) の点をB点とする. 質量 きさの無視できる物体Mを, æ 軸上で正の向きにすべらせる. B点までは, 水平面とMの間に は摩擦力がはたらかないでな滑らかにすべるが,B点から先は動摩擦係数μ がはたらく. 重力加速度の大きさをg とし, 動摩擦力の大きさは Mが停止するまで速さによら ず一定としよう. X 初めに, M を一定の速さ voでB点に向けてすべらせる. MはB点を通る瞬間から軸の負 (イ) (ア) の力を受けるので,B点から先では の向きに大きさ だけ後に= (ウ) したがって, MはB点を通過してから時間 する. 次に,” ですべっている M に, A点を通る瞬間からB点に達するまでの間,一定の大きさf (オ) の速さになり,その (キ) だけ後にx= の点で停止 の力をx軸の正の向きに加え続ける. このとき, MはB点で (カ) 後は減速を続け, B点を通過してから時間 する.したがって,Mが動摩擦力を受けてから停止するまでの距離は,f を加えなかったときよ り (ク) | 増加する .M の持つ運動エネルギーを E とし,E をxの関数として表すと,f を加えているとき, A点からB点までの間では, E = (ケ) B点から停止するまでの 間では,E= (コ) となる. 7-7-1 1 で表される動摩擦力 問 次の条件で,A点から M が停止する点までに, Mが持つ運動エネルギーを, f を加える場 合と加えない場合についての関数としてグラフに表せ.g=10m/s2 とする. 条件:d=50m, m=1000kg, vo=10m/s,μ = 0.2, f=1000N E[J] F (I) の加速度を持つ の点で停止

力の釣り合いについての質問です。Nの大きさは重力の大きさの分解によりmg sinθとなると思ったのですがどうして０になるのですか。

ve1 がいな hunga いがも 適切に かった d no en Qun 110 第1章力学 21. 斜面上の運動とエネルギー 水平面上に断面が直角三角形ABC となる三角台が固定されている。 ここに BC面から測った A 間のみ摩擦があり (小物体との間の動摩擦係数をμとする), 斜面の他の部分はなめらかである. 点の高さはんであり, ∠BAC=90°, ∠ACB = 0 である. また, 斜面 AC間の距離 1 の部分 OP 0 P A F B (1) B 点に質量 m の小物体を置き, 力Fを加えて小物体を斜面に沿ってゆっくりと A 点まで 移動させた.物体が受ける力をすべて数え上げ, BA間で各々が物体にした仕事を求めよ. ●(2) A点から初速0で小物体を滑らせた. B点を通過する時の速さはいくらか. ●(3) A点からC方向に小物体を滑らせたところ, 0 点を速さで通過し,さらにP点を通過 して滑り続けた.OP 間で小物体が受ける力をすべて数え上げ,各々が小物体にした仕事を 求めよ. (4) P点における小物体の速さはいくらか.

浮力に関する問題です。8の問題では物体自体の重さも加えて考えているのに対して、7は押し除けた分の液体の重さのみを考慮しているのはなぜですか...？？

(2) (3) 8 7. 液体中の圧力、浮力 ↓POA S 密度 + eshg F = Shieg V=S(hi-hi) PSL 浮力 & Port ↑ PoS(L-2 psLg ma = - おわり(m) mg m PSL 0=Pshg+Pos- Sheeg ※物体そのものの 動かを考えている 理由は?? g 断面積 x L-x P=Po+exg Ps seg (hiha) =lgv " A-eg Vi ※浮力に圧力が含まれているので、 考える必要ない 「浮きの質量」 浮力の大きさ x= L PSL e (20より上向きに加速) Date 23 「浮き」のうち水に浸かっている部分が押しのけた 水にはたらく動の大きさと同じだけ 上向きの浮力が生じる。 Po 質量 力のつり合いより 0-mg-pskg + PoS (L-x)g mg + psig L- Posg 5.13 Pos(L-x)g -- m ※圧力は浮力問題なので考慮なし. ①まず重力(地球からの) m Post 糸が切れた直後の加速度α(上向き正)として運動方程式より - eskg + PoS(レース)g mg. mg

電流と磁場のもんだいなのですが、（7）フレミングの左手の法則をどう利用したら良いのかわからないです。

とする。 7. 荷電粒子 (電気量の大きさg) が磁束密度Bの磁場 (紙面の裏から表 向き)内で、速さv等速円運動している(右図)。 粒子が磁場から 受けている力の大きさを求めよ。 また, この粒子の電荷は,正か 負か｡ 基礎 CHECK の解答 1. 直線電流がつくる磁場の式 「H=- より 2.0 2×3.14×0.10 H= ≒ 3.2A/m. 2. 円形電流がつくる磁場の式 ｢H=- 0.80 2×0.20 H=- =2.0A/m 3.1m当たりの巻数 n= I 2πr 200 0.10 I 12/17」より 2r =2.0×10°/m ソレノイドを流れる電流がつくる磁場の 式 「H=nI」 より V 4. フレミングの左手の法則を適用する。 導 線が受ける力の向きは右向き。 5. 電流が磁場から受ける力の式「F=IBU」よ り F=2.0×(5.0×10-)×0.10 =1.0×10-3N 6. 平行電流が及ぼしあう力の式 「F=WIL」より 2πr F=(4m×10-7)×2×4 -x1 2×0.2 =8x10 N 7. ローレンツ力の式より f=qvB フレミングの左手の法則より, 粒子は正電 荷であることがわかる。