こちらの(3)が分かりません 2枚目に解説がありますがよく分からないので説明して頂きたいです🙇

117 ばね付きの板にのせた物体の運動 図のように鉛直に 立てられた軽いばねに, 厚みの無視できる質量 2m の板を固定す る。 その板の上に質量mの小球を静かに置いたところ, ばねは 自然の長さよりdだけ縮んで静止した。 この位置を原点とし,鉛 直上向きを正としてx軸をとる。ここから,さらに ad (a>0) だ け板を押し下げ静かにはなしたところ, 板と小球は一体となって 動き始めた。重力加速度の大きさをgとし, 運動は鉛直方向のみ を考える。 XA 0 m llllllllll 2m 「このばねのばね定数を求めよ。 (2) 板と小球が一体となって動いているとき, 位置xでの加速度および小球が板から受 ける垂直抗力を求めよ。 (3) ある位置で小球が板から離れて上昇した。 小球が板から離れるためのαの条件,離 れる瞬間の位置(座標), およびそのときの小球の速さを求めよ。 (4) 小球は板から離れた後、 ある高さまで上昇しその後落下した。 小球の最高到達点の [15 横浜市大] 位置 (座標) を求めよ。

赤線引いている所が③が答えがなのですが、なぜその向きになるのかが分かりません、、 教えてください。

2. 次の文章を読み、 ア カ に適切な語句、 数式を記入せよ。 その際、 ( )内の記号 を用いて答えよ。 ただし、 【ウ】は①〜④の中から選び数字で答えよ。本問題では電子の質量 を 図 a 電気量を (e>0)として表すものとする。 図aの放電管は、電子銃から射出された電子の軌跡 を観察する装置であり、 偏向極板に電圧を加えて、電 子の軌跡を上下に曲げることができる。 図 b は電子銃 と偏向極板を模式的に表している。 電子は、 電子銃の電極 A から出て、電極Bの小孔を通って 偏向極板に向かう。 小孔Bより射出されてすぐの、電子の進む方向に x軸、 x軸に垂直な方向 に y軸をとる。 y軸上に設置した蛍光面Sに電子が当たると、 衝突によって電子の運動エネルギー は光のエネルギーに変換され、 蛍光面Sに輝点があらわれる。 偏向極板は、幅ℓの2枚の平板電極 X1 と X2をdの間隔をとって平行に向かい合わせ、x 軸をはさむように平行に配置したもので あり、以降、これを一組の電極の対として X1X2と表記する。 放電管の内部は真空であり、電子 は蛍光面 S に衝突するまでの間、真空中を運動する。 電極の端における電場の乱れ、重力の効 果、 荷電粒子の運動によって生じる電磁波の影響は無視できる。 電子銃 I Vi A B 偏向極板 d 電子銃の電極 AB に V」の電圧を加えると､電極 A を初速度 0 で離れた電子が、 電極B を通 2 ev 過するときの速さ Vo は ア LE (e、m、Vi)になった。 /mno=evi no= 電極 X1X2間の電位差をV2とすると、電子が電極 XiX2間の一様な電場から受ける力の大きさ はF = イ(e, d) となり、その力の向きは 【ウ ① x軸の正の向き、②x軸の負の向き、 P=9E²₁ ③ y軸の正の向き、 ④ y軸の負の向きである。したがって、電極 X1X2 を通過した直後の電子の 速度のy 成分は (em Vod, ℓ, V2 ) となる。 電極 X1 X2 の右端から蛍光面 Sまで の距離をDとすると、電子が電極を通過した直後から蛍光面Sに当たるまでの時間はオ (D、 vo) となる。以上より、 輝点のy座標ycは電極 X1X2間の電位差 V2 に比例し、 yc=α V2 と書け ×{1+ℓ/(2D)}(カはe、m、Vo、d、ℓ、Dを用い ることがわかる。比例定数αはカ る) と表される。 AY Vo. l 16 X1 X2 (12 図 b (15 電子銃 偏向極板 20 アルゴンガス D S 0 → x

質量 m の小球を軽いばねでつるしたところ，ばねが自然の長さから d だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点 P とする。重力 加速度の大きさを g とする時、ばね定数 k を m，d，g で表せ。 という問題についてです。 1枚目が正解、2枚目が私の解答です。... 続きを読む

Ommy & kd q mg <正解> kat ing k = mg d

(1)は回答の木片は～から分かりません。 (3)もお願いします🙇‍♀️⤵️

\ 69. 浮力 図のように、密度が p1, 一片の長さがαである一様な立方体の木片を,水 水深2lの水槽の底に固定された長さの軽い糸につけて上面を水平にして沈ませ静止 させた。 1はαに比べて十分大きいとする。 また, 水の密度を ρ2 とすると, p1 <pz であ る。 重力加速度の大きさをgとし, 次の問いに答えよ。 (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 糸を切ると, 木片は浮く。 木片の上面が水平になって静止したとき, 木片が水面より も出ている部分の高さを求めよ。 *Ha 糸 a 21 [19 兵庫医大 ]

写真の問題ではBの電位を求めているのですが、 なぜ、 「BD間の電位差(V BD)」/「回路全体の電位(V)」 の比で求めているのですか？ V BD間の電位差を求めるだけではダメなのですか？

24 図1,図2のそれぞれについて, 極板Bの電位を0とし, Bからの距離を横 軸に取ってBA間の電位のグラフを描け。 図1での電位差V を用いて目盛をつけよ。 多重極板 るかの見極めが必要になる。 25 極板間隔のの厚みをもつ金属板を挿入すると,電気容量は何倍になるか。 「極板が何枚にもなると,どの極板間がコンデンサーをなしてい EX 4枚の同じ極板を図のような間隔で並べ, 起 電力 Vの電池につないだ。はじめスイッチK は閉じられ,Sは開かれている。 接地点の電位 を0として,極板B の電位を求めよ。 次に, S 50734 を閉じたときのBの電位を求めよ。 ⅡI コンデンサー 55 極板間隔d, 2d, 3dの3つのコンデンサーの直列 と見ると,電気量が等しいから、 電場Eも等しい。 AD間について V=Ed+E・2d+E・3d=6Ed BD間の電位差を VBD とおくと AD間について V=E'd+E'•3d=4E'd CD間について VCD=E'・3d この値はCの電位でもあり, Bの電位でもある。 VBD=E・2d+E・3d=5Ed .. VBD V Dの電位は0であり,Bの方が高電位だから,この値 はそのままでBの電位になっている。 Sを閉じると,BとCが等電位になり、BC間はコ ンデンサーではなくなる (電位差 0 だから電気量 0)。 AB間、CD間の2つの直列になり, 電場をE' とする と 3 y :. VCD=1 A B C S LY. d 2d K A B E A B E' E 3d C D E ↑ LV BD[-] D - VCD - ちょっと一言 接地(アース) 点があれば, 断りがなくてもそこを電位の基準 (0 V)とする。 接地点は電位を尋ねるために設けるので､回路としては 電位を調べるときは, 0Vから順次たどっていくこと で考える必要

物理、コンデンサーの問題です。(2)の答えと途中式を教えてください！

図1のように,平行平板 コンデンサーが真空中に置かれている。 コンデンサーの極板は一辺の長さがL 12 の正方形であり,極板間の距離はdである。 図1のように, 極板の中心をとおり極板に垂直な平面にx 軸およびy軸をとる。 ただし, x軸は極板の辺ABに平行になるようにとる。 また,y軸はx軸に垂直にと る。さらに、xy平面に垂直にZ軸をとる。 y=dの面にある極板には電荷 α, y=0 の面にある極板には電 荷 -g が蓄えられている。 ただし, g>0とする。 図2はxy平面でのコンデンサーの断面図である。 図2 のように,zy 平面内の極板間にはさまれた部分に点P,Q, R をとり,それらのzy 座標を,P(1/3号/), 8/1/3+2.1).R/+2.2g) とする。ただし,dはLに比べて十分小さいとし, コンデンサーの端の 影響は無視できるとする。 真空の誘電率を so として, 以下の問(1)~(8) に答えよ。 YA 2d ·+· 5 , 2 2d L B IC y d 3d 35 450 P... 13 L R Q L 2d 5 13 + 図2 図1 (1) このコンデンサーの電気容量を求めよ。 (2) PQ間, RQ 間, RP 間の電位差を求めよ。 (3) コンデンサーに、誘電率が E1 で厚さがdの直方体の誘電体を、極板に平行にαだけゆっくり差し込み、 T-ar≦L の部分が誘電体で満たされるようにした (図3)。 ただし, aはdに比べて十分大きいとし、 重麻美し込んだあとの、極板間 1.47

この問題なのですがなぜ(イ)(ウ)の場合はmが1以上なのでしょうか？

寺に た。 0m 196 193. 薄膜による光の干渉 水面に厚さ 4.0×10-m の油膜が生じている。 空気, 油, 水の屈折率をそれぞれ1.0, 1.5, 1.3とし,可視光の波長範囲を3.8×10m~ 7.7×10m として,次の を正しく埋めよ。 この油膜に白色光を上から垂直に入射して,その反射光を観察する。このとき,反射 光が強められる可視光の空気中での波長はアmで,真上から見ると油膜はこの波 長の色に見える。 また,反射光が弱められる可視光の空気中での波長はイmと mである。 例題 39

(2)の解き方でT=mA(g-a)とありますがどういうことですか?

20 15 Step 3 それぞれの運動方程式は 物体: ma = T おもり: Ma ①式+ ② 式より よって (2) ①式より a= Mg T (M+m)a M M+m T = ma= a= Mg g[m/s²] mM M + mg [N] m 問題を解いた後には、答えについて検討してみよう a T 正の向き 題軽い定滑車に軽い糸をかけ,その両端に質量がそれぞれ MA, mB [kg] (ma>mB) のおもり A, B をつけて静かに手をはなす。 重力加速度の大きさをg[m/s'] とする。 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s²] を求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T[N] を求めよ。 ヒント おもり A,Bの質量の大小関係から、おもりがそれぞれどちら に動きだすかを考え、その向きを正の向きとする｡ a TAL Mg B M 正の 向き A Bg MAY

電流と磁場の問題です。 なぜ（3）は（Va -Vb）になるのでしょうか。 解説よろしくお願いします。

閉回路 【問題6】 図のように, 紙面上に2本の十分長い金属製のレールが間隔dで平行に固定され, レール上にレールと 垂直に2本の金属棒a, bが置かれている。 それぞれの金属棒は互いに平行を保ったままでレール上をなめ らかに動くことができ, 2本のレールと2本の金属棒とで囲まれた長方形状の回路が形成される。 レールの 電気抵抗は十分小さく, 金属棒だけが電気抵抗を持っている。 したがって, 金属棒a, b がどのように動い ても回路の電気抵抗は一定で, その値をRとする。 また, レール間には, 紙面と垂直方向に磁束密度Bの 一様な磁界がかけられている。 いま、 金属棒a を一定の速さ 金属棒 b 金属棒 a® で紙面の右方向に動かし続けた。 以下の問いに答えよ。 一般に磁束密度Bの磁場中で,長さLの導線が磁場と 垂直な方向に速度で動くとvBLの誘導起電力が発生し, 電流Ⅰが流れている導線は, 磁場からIBLの力を受ける。 (1) 金属棒a を動かしたら図の方向に電流が流れた。 金属棒a を動かし始めた直後の, 46 . (3) 金属棒b が動き出し, 速さがvに達した時の, (a) 回路を流れる電流の大きさ レール をd, Va, Vo, R, B を用いて表せ。 (4) 十分時間が経過した後の 牛の向↑ 磁束密度 B レール (a) 回路を流れる電流の大きさ (c) 金属棒b の速さ をd, va, R, B を用いて, または,数値で表せ。 VB LA 電流の向き (a) 回路を流れる電流の大きさ (b) 金属棒a を動かすのに必要な力の大きさ をd, va, R, B を用いて表せ。 F=1Bd (2) 金属棒a を動かし始めた直後、金属棒b もレール上を動き出した。 左手の法則 (a) 金属棒b が動き出した方向は、金属棒a の動いている方向と同方向,逆方向のいずれか。 (b) この時、金属棒b が受けた力の大きさをd, Va, R, B を用いて表せ。 (b) 金属棒a を動かすのに必要な力の大きさ Va (b) 金属棒a を動かすのに必要な力の大きさ 1 右手の法則により上向きに力がむく d

この問題の(2)、(3)の考え方が分かりません。 (2)に関してはC'の値までは分かりました。

の誘電 5) の答 竜圧を求めよ。 312 導体板にはたらく力 誘電率∈〔F/m〕の 空中で、右図のようなコンデンサーに電圧 Vo- S -2L d] 3C. M d 2 V[V] の電池を接続した。 コンデンサーの極板は 短辺がL 〔m〕 長辺が2L [m] の長方形, 極板の間隔 はd[m] である。 極板間に何も挿入しない状態でスイッチSを閉じて充電した。その後, Sを閉じたまま、上図のようにコンデンサーと同形で厚さ 4 [m]の導体板Mを極板 間の中央に極板と平行を保ちながらゆっくりと挿入した。 なお,電流が流れることによ る回路での発熱は無視する。 (1) 導体板を x [m] まで挿入したときのコンデンサーの電気容量 C〔F〕を求めよ。 (2) 導体板をx=L〔m〕まで挿入するのに外力がした仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (3)導体板を(2) よりさらに微小距離 4.x 〔m〕 だけ押し込むのに必要な外力のする仕事 4W〔J〕 を求めよ。 さらに, x=L〔m] のときの外力の大きさF[N] を答えよ。 (1) (2) コンデンサーの接 +||- サヒ # 北