1問目がE=(√2)kQ/(2α)^2 [N/C]で、+y方向 2問目が(√2)k×Q/α [V] までは一応解けたのですが 3問目からがどう解けばいいのか分かりません… どなたか教えていただけると助かります… (1問目、2問目が合ってるかどうかも良ければ見てくださるととて... 続きを読む

2. 図に示すように, xy 平面上の点A(4,0), B(-a, 0)にそれぞれ正の点電荷+Q[C]をおいた。クーロンの法則の比例定数を k[N-m?/C?], 無限遠点の電位を0Vとする。 (1)点 C(0,a)の電場の向きと強さを求めよ。 (2) 点 C(0,a)の電位を求めよ。 (3) 点0と点Cの間の電位差を求めよ。 (4) 正の点電荷+q[c]を点Oに置くとy軸の正の向きに静かに動き出した。この点電 荷が点Cにきたとき,静電気力がした仕事はいくらか。 (5) (4)の点電荷の質量を m[kg]とすると,点Cにおける速さはいくらか。なお、重力の 影響を無視して良い。 4 y[m) atC B A 0 r(m) 一

解き方と解答をお教えいただきたいです。 問ごとでも構いません。 よろしくお願いいたします。

図4のように,スリット板の複スリットS.. Szに波長えの単色光を同位相で入射させた ところ、スリット板に平行に置かれたスクリーン上に等間隔の明暗の縞模様が現れた。こ のとき, Si, S2の垂直二等分線とスクリーンが交わる点点Oに最も明るい明線が現れた。Si I とS2の距離をd、 スリット板とスクリーンの距離をし, 点Oから距離xだけ離れたスクリー ン上の点をPとする。ただし、d, ×はLにくらべて十分に小さく,S」からPまでの距離 S.PとS:からPまでの距離S: Pの差S」P-S:Pは, SiP-S:P=と表せ,点P以外のス クリーン上のほかの点でも同様の式が成り立つものとする。 スクリーン上の 縞模様のようす (黒い部分が暗線) 暗 明…2番目の明線 暗 明…1番目の明線 暗 明…0 番目の明線 暗 明 スクリーン P スリット板 IS2 x 単色光 S」 L- 図 4 図4のように,点0に現れた明線を0番目の明線としたとき,点Pには2番目の明線が現 れた。 問5 SiP-S2Pを入を用いて表すとどのようになるか。正しいものを,次の1~5のう ちから一つ選び, 番号で答えよ。 1。 5 4 2 3 え 4 2 問6 次の1~3の操作のうち, スクリーン上の隣り合う明線の間隔が大きくなるものは どれか。1~3のうちからすべて選び, 番号で答えよ。ただし, 解答の順序は問わな い。また,該当するものがない場合には「なし」と答えよ。 1 dを大きくする 2 Lを大きくする 3 入を大きくする 暗明暗

波線を引いたところが分かりません。なぜ重力ではなく垂直抗力の反発力がモーメントに影響するんですか？

必解14.〈棒のつりあい) 次の文章を読み, a~c]については選択肢より適切な向きを選べ。 図のように,長さ1,質量Mの一様な細い棒を床から垂直な壁 に 45°の角度で立てかけた。棒が床と接する点をPとする。壁は なめらかで棒と壁の間には摩擦察はないが,棒と床の間の静止摩擦 係数はμである。ただし、 重力加速度の大きさをgとする。 (1) まず, 立てかけた棒がすべり落ちないためにμが満た すべき条件を考えよう。棒にはたらく力のつりあいから, 棒が床から受ける垂直抗力の大きさはア]であり、 棒にはたらく力のモーメントのつりあいから,棒が壁か ら受ける垂直抗力の大きさは イ]である。それゆえ, 静止摩擦係数は μ>ウ]を満たす必要がある。 (2) いま,質量 mの小さな粘土の粒を, 棒の上にそっと置 2 力とつりあい 11 ア クに適切な数式を記入せよ。また, 壁 45°% 床 c]の選択肢 a (8 3 5 45°) ただし,いずれも鉛直面内とする。 いた。点Pから棒にそって今0 2 -1の位置に置いても棒がすべり落ちないための条件を考えよ う。粘土粒が棒上に固定されているとき, 粘土粒にはたらく力は, 重力と棒からの抗力で, これらがつりあっている。したがって作用反作用の法則から, 棒が粘土粒から受ける力の 向きはa で大きさはエ である。(1)での考察と同様に, 棒にはたらく力のつりあ いと力のモーメントのつりあいから, 静止摩擦係数は μ>オ]を満たす必要がある。 次に,粘土粒を取り除き, 同じ質量 mの小球を, 棒の点Pから棒にそって打ちだしたと 2 ころ,小球は棒をのぼり始めた。小球が点Pから棒にそって今いの位置まで上がっても棒 がすべり落ちないための条件を考えよう。小球と棒に摩擦がないとき,小球にはたらく力 は、重力と棒からの垂直抗力であり,その合力の向きはb]で大きさはカ]であ り、小球の動きは棒にそった等加速度運動となる。したがって,逆に棒が小球から受ける 力は,向きはc]で大きさはキ」である。。これまでの考察と同様に、棒にはたらく 力のつりあいと力のモーメントのつりあいから, 静止摩擦係数は μ2ク]を満たす必 [11 立命館大) 要がある。 G

106(オ)がわからないです

(2)図の最初の状態にもどる。すなわち,各スイッチは開いており、 (4)各コンデンサーの耐電圧(耐えられる電圧の限界)がすべて 45Vであるとき,合成コンデ C, Dの電位はそれぞれ Va=V(V), Va=Dオコ×V[V). [V/m]である。導体板 A, B, C, D間に蓄積されている静電エ 図1のように、十分に広い面積Sをもった平行板コンデンサーにおいて, 左側の極板Aは この状態でスイッチ S.のみを閉じた。このとき, 専体板A, B, どの導体板にも電荷は蓄えられていない。次の2つの操作後の結果を比較しよう。 d(m)、2d (m), 3d[m) とする。ここで, dは導体板の辺の長さ aと比較して十分小さいと する。国中のS,Sa. Siはスイッチを表している。 電源Vは電圧「V[V) の直流電源であり。 操作a):スイッチ S」を閉じ,しばらくしてスイッチ S,を開く。 それからスイッチS.を る文章を解答群から選べ。ただし、 数式は C, V、 dのうち必要なものを用いて答えよ。 2つの導体板 A, Bを平行板コンデンサーとみなしたときの電気容量を CIF) とする。 導体板Dは電源の負極とともに接地されている(接地点の電位を基準V とする。 また。 84 コンデンサー 85 標準間■ A つり最初の状態ではどの事体数にも電荷は書えられていたい。 °104.(コンデンサーの合成容量) 6.0Vの直流電源Eと,電気容量がそれぞれ 3.0μF, 1.5μF, 2,0μF, 2.0μFの4つのコンデンサー Ci, Ca, Cs, C4を図のように 接続し、十分に時間を経過させた。各コンデンサーは,接続する前 は電荷をもっていなかったものとして,次の問いに答えよ。 (1) 4つのコンデンサーの合成容量 C [uF] を求めよ。 (2)各コンデンサーに加わる電圧 Vi. Vz, Vs, Va [V), および蓄えら れた電気量Q,Q, Q, Q [C] を求めよ。 (3) 各コンデンサーに蓄えられた静電エネルギーの合計び [J] を求めよ。 C C。 S」 し ×V (VJ, Vo=UV である。導体板BとCの向かい合 C。 れらの間の空間に発生する電場は図で右向き, その強きは AB C E ネルギーの合計はオ|×CV2[J] である。 通体所の間属は拡大して かいてある ンサーとしての耐電圧 Vimax (V] を求めよ。 105.(ばね付きコンデンサー) (10 群馬大) 閉じる。 固定されているが、右側の極板Bは壁に固定されているばね (ばね定数k)につながカて。 て、Aに平行なまま動くことができる。極板が帯電していないとき, ばねは自然の長さのい 態にあり,極板間の距離はdであった。次に,図2のように,極板Aに正, 極板Bに自の筆 荷を徐々に帯電させるとばねは徐々に伸び,最終的に極板Aに +Q, 極板Bに -Qの雷益た 帯電させたところ, ばねの伸びが 4d (Ad <d), 極板問距離がd-ddとなったところでつり あった。真空の誘電率を Eo, 空気の比誘電率を1とする。また, ばねおよび壁の帯電, 重力 の影響はないものとする。次の問いに答えよ。ただし, (2)~~(5)は, Eo, d, k, Q, Sの中から 必要なものを用いて解答せよ。 (1) 電気力線のようすを図3に矢印で表せ。 極板間の電場の強さEを求めよ。 極板Bにはたらく電気的な力Fを求めよ。 (4) dd を求めよ。 (5) 極板間の電位差Vを求めよ。 ここで、極板Bを固定し、極板Aに +Q. 極板Bに -Qの電荷 を帯電させたまま、極板間に、比誘電率2の誘電体を図4のよう にゆっくりと差しこんだ。 6 このときの電気力線のようすを図4に矢印で表せ。 (7) Bにはたらく電気的な力は,(3)と比べてどうなるか。 を開く。 初めに操作(a)による結果を考察する。操作終了後,導体板CとDの間の電場の強さは 一カ(V/m] であり,導体板Aの電位は Via=Lキ ×V(V) である。このとき、毒体 新間全体に蓄積された静電エネルギーは,(1)のエネルギーの値オ×CV?[J) の ク]番 である。 一方,操作(b)の場合, 操作終了後に導体板AとBの同に発生する電場の強さはケ (V/m] であり, 導体板Aに蓄えられた電気量は Q=D■コ C) である。 また、事体板 A Bの電位はそれぞれ VAb= サ×1/[V), Vias=■シ×1/(V) となる。この場合、毒 体板間全体に蓄積された静電エネルギーは, (1)のエネルギーの値閉×CV*(J]の ス] 倍である。 したがって、2つの操作後の結果を比較すると次のようなことがわかる。 スイッチS。 を閉じると導体板 B, C間に発生していた電場が消失するので, スイッチを開じた直後。 その分の静電エネルギーが減少する。このとき、 セ」ということがいえる。 (2)の(b)の操作後,しばらくしてスイッチS:を開き、それからスイッチS,を開じた。この とき,導体板Cの電位は V%=[ ソ×1/[V] で, 導体板BとDに蓄えられている電気量 (絶対値)はそれぞれタ×0,[C). 「 チ]×Q&(C) となる。ここで、 &はこのコ(C である。 |セの解答群 3- d-dd- B A B otinl Foom P00000 +Q-91 図1 図2 -Q +Q 図3 +Q *106.(4枚の導体板によるコンデンサー回路) (15 広島市大 改) 図4 (a), (b)で等しくなる 間の静電エネルギーに加算される (14 東京理大改) s」a 51

張力と釣り合う力はmgcosθでθが大きくなるとcosθが小さくなり張力は小さくなるのになぜ7番は違うのでしょうか？

問1 図1のように,伸縮しない軽い糸の一端に小球を取り付け, 他端を天井の点 Pに固定する。糸が鉛直線から角度の(0<0<)をなす状態で小球に速度を 与え,小球を同一水平面内で等速円運動させた。この小球を,床面に静止した 観測者が観測する。円運動の中心を点Qとし,空気抵抗の影響は無視できる ものとする。観測者から見た小球の運動を説明する文章として適当なものを、 下の0~のうちから二つ選べ。 1 2 天井 点P 0 点Q gcaa 観測者 床 l

張力と釣り合う力はmgcosθでθが大きくなるとcosθが小さくなり張力は小さくなるのになぜ7番は違うのでしょうか？

問1 図1のように,伸縮しない軽い糸の一端に小球を取り付け, 他端を天井の点 Pに固定する。糸が鉛直線から角度の(0<0<)をなす状態で小球に速度を 与え,小球を同一水平面内で等速円運動させた。この小球を,床面に静止した 観測者が観測する。円運動の中心を点Qとし,空気抵抗の影響は無視できる ものとする。観測者から見た小球の運動を説明する文章として適当なものを、 下の0~のうちから二つ選べ。 1 2 天井 点P 0 点Q gcaa 観測者 床 l

問4で出口Aと出口Bで位相が同じになるのはなんでなんですか??

B 水面波の干渉について考える。図2のように,水路に仕切り板をおき, 水路に沿った方向 に小さく振動させたところ,仕切り板の両側において周期Tで互いに逆位相の水面波が発生 した。二つの水面波は, 水路を伝わった後,出口Aと出口Bから広がって水路の外で千渉 した。水面波の速さは, 水路の中と外で等しく, vであるとする。また, 水路の幅の影響は 無視してよい。 水路 A en 観測点 B 仕切り板 図 2 問3 はじめ,仕切り板の振動の中心は, 出口Aまでの経路の長さと出口 Bまでの経路の 長さが等しくなる位置にあった。出口 A および出口 Bから観測点までの距離をそれぞれ la, loとするとき, 干渉によって水面波が強めあう条件を表す式として正しいものを, 次の0~Bのうちから一つ選べ。ただし, m=0,1, 2, …である。 3 0 la+ls=mmvT 2 la+lo= m+ vT mvT la+l= 2 @ la+lg m vT 4 6 Ila-lel=mvT 6 |la-lBl=| m+- vT 2 myT の 1ea-lel= 2 ● 1ム-a-( lla-lol= m vT 問4 次に,仕切り板の振動の中心位置を水路に沿ってdだけずらしたところ, 問3の状況 において二つの水面波が強めあっていた場所が, 弱めあう場所となった。 dの最小値とし て正しいものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 4 vT 0 8 vT の 4 vT の vT 6 2vT 2 物理課題夏yer

問4で出口Aと出口Bの位相が同じになるのはなんでですか?

B 水面波の干渉について考える。図2のように, 水路に仕切り板をおき, 水路に沿った方向 に小さく振動させたところ, 仕切り板の両側において周期Tで互いに逆位相の水面波が発生 した。二つの水面波は, 水路を伝わった後,出ロ A と出口Bから広がって水路の外で干渉 した。水面波の速さは, 水路の中と外で等しく, vであるとする。また, 水路の幅の影響は 無視してよい。 水路 A en 観測点 B 仕切り板 図 2 問3 はじめ,仕切り板の振動の中心は, 出口 Aまでの経路の長さと出口 Bまでの経路の 長さが等しくなる位置にあった。出口 A および出口 Bから観測点までの距離をそれぞれ la, loとするとき, 千渉によって水面波が強めあう条件を表す式として正しいものを, 次の0~®のうちから一つ選べ。ただし, m=0, 1, 2, …である。 0 la+le=mvT 2 la+la= m+- vT mvT la+le 2 @ la+ls= 1 vT m 三 6 |la-lel=mvT 6 la-lel=| m+ vT mvT の ea-lal= |la-lel= B m 2 vT 問4 次に,仕切り板の振動の中心位置を水路に沿ってdだけずらしたところ, 問3の状況 において二つの水面波が強めあっていた場所が, 弱めあう場所となった。 dの最小値とし て正しいものを, 次の①~6のうちから一つ選べ。 4 vT 0 8 vT 2 4 vT の vT 5 2vT 2 物理課題夏 ver

電気です 途中式教えてください！！🥺

8 真空中の水平な2点、P点とQ点を結ぶ直線に平行でP点からQ点に向かう向きに、一様な 電場がある。質量がmkg]で電気量がgC](q>0)の点電荷が、 P点からQ点まで電場から静電会 力を受けて移動したとき、Q点における点電荷の速さがッm/sであった。 P点とQ点との距離を m」、P点における点電荷の初速度はないものとし、重力の影響は無視してよい。 (1) P点からQ点まで点電荷が移動するのに要した時間はいくらか。 (2) 電場の強さはいくらか。 (3) P点とQ点との間の電位差はいくらか。 (4) 点電荷に作用する静電気力の大きさはいくらか。 (5) 点電荷がP点からQ点まで移動した間に、静電気力がした仕事はいくらか。 の

この問題どうしても理解できないです、、 どなたか教えて下さい、！

車どうしが正面衝突すると,重い車のほうが STEP 3 解答編 p.56~60 O点 必 110 材木への弾丸の打ち込み右図のように, 水平でなめ 解] M らかな床の上に,質量 M[kg]の材木が静止している。この 材木に,水平方向に質量 m[kg]の弾丸を速さか [m/s]で打ち 込んだところ,弾丸はある深さだけ材木にくい込み, 材木に 対して静止した。このとき,弾丸と材木との間にはたらく水 平方向の力の大きさは一定でF[N)であった。この現象については, 重力の影響は考え なくてよいものとする。 (1) 弾丸が材木に対して静止したときの, 床から見た材木の速さはいくらか。 (2) 弾丸が材木にくい込み始めてから材木に対して静止するまでの間に,材木が受けた 力積の大きさはいくらか。 (3) 弾丸が材木にくい込み始めてから材木に対して静止するまでの時間はいくらか。 (4)弾丸が材木にくい込んだ深さはいくらか。 m 0. Bnet ぶ拭6の am 0 魚び出す人 静水面上を質量50kgの人が乗ったボートが3.0m/sの ボートの後方に向かって人が飛び出したため ず