（4）です。 なぜVa=Vb のときを考えるんですか？🤔

3. 図のように、なめらかな水平面上 に、質量 M の長い板B が静止している。 B の左端に質量mの小物体Aをのせ、 Aに右 向きに初速度を与えた。 AとBの間には 摩擦があり、このとき、AはBの上をすべり、Bは面上をすべり始めた。 AとBとの間の A 動摩擦係数を ら落ちないものとして、次の各問に答えよ。 B m ド M 14 とする。 また、右向きを正とし、AはBの上か 重力加速度の大きさを」 (1) AとBの間にはたらく動摩擦力の大きさを求めよ。 (2) AとBの加速度をそれぞれ求めよ。 (3) Aに初速度を与えた時刻を t=0としたとき、 時刻t における、AがB上をすべって いるときの面に対するAとBの速度をそれぞれ求めよ。 (4) AがBの上をすべり続けた時間はいくらか。 (5) AがBに対して静止したとき、 面に対するA、Bの速度はいくらか。

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

写真の赤線部についてですが、なぜ1次コイルの誘導起電力の大きさは電源電圧(この場合、交流電源の電圧)と等しいのですか？

C 交流による送電 変圧器 世界中で交流がよく用いられて 1次コイル いる理由の1つに,変圧器(トラ transformer ンス) を使って簡単に電圧を変え られることが挙げられる。 変圧器は、図24のように共通 の鉄心に2つのコイルを巻いたも のである。 1次コイルに交流電流を流すと, 鉄心の中に変動 する磁界が発生する。 この磁界は2次コイルを貫く ため,電磁誘導によって2次コイルにも変動する電圧が発生する。 1次コイルの巻数を N1, かける電圧を V1, 流れる電流を In, 2次コイ ルの巻数を N2, 発生する電圧を V2, 流れる電流をIとし, コイルの抵抗 は無視できるものとする。 1次コイルに電流を流し, 時間tの間に鉄心 の中の磁束が⊿だけ変化したとすると, 1次コイルの誘導起電力の大き さは,電源電圧の大きさに等しくとなる。また、発 が鉄心の外に漏れないとすると,2つのコイルを貫く磁束の変化は等 しいので,2次コイルの誘導起電力の大きさは,V2-№.2c れる。したがって, 1次コイルの誘導起電力の大きさ V1, 2次コイルの で表さ 2次コイル 第4部 電気と磁気 図 24 変圧器 ル側で周波数は変化しない。 1次コイル側と2次コイ Check p.296式(2) V=-N² 40 4t 18 誘導起電力の大きさ V2 と, それぞれの実効値 Vie, V2e, および巻数N, Mi coraz N2 との間には, 次の関係が成り立つ。 V1_Vie _ N1 (21) V₂ V2e N₂ また,エネルギーの損失がない理想的な変圧器では, 1次コイルと2次 コイルで電力が等しい。このとき, 1次コイル, 2次コイルを流れる電流 の実効値をそれぞれ Ine, Ize とすると, Vielle = V2eze という関係が成り 立つ｡ 1 2 20 ■変圧器の2次側に何も接続しなければ, I2=0 となる。 このとき, 1次側は単なるコイルとなっ て電流が流れるので, Le0 である。 すなわち, Vielle = V2eIze は厳密には成り立たない。 実際の 変圧器では, コイルの巻数を多くするなどして Ize = 0 のときのeを小さくしている。

この問題で分からない事が2つあって、 1つ目が、(2)で「内部の電荷は+Qだから」と書いてあるのですが、なぜ電荷の符号が+だと分かるのでしょうか？ それと、(4)で接地した時の電位が、a＜r＜2aの時、半径2aの球面の電位が0なのでそこを基準として、 電場Eをrから2aの... 続きを読む

例題 3 電場と電位 ③ 真空中の半径αの金属球AにQの電荷が蓄えられている。 (1) 電荷はどのように分布しているか。 (2) 電位Vと電場 (電界)の強さEとを中心からの距離rの関数として 表す式を書き、そのおおよそのグラフを描け。 (3) 半径20の薄い金属球面Bをこの球と同心にしてかぶせたとする。 このときのVとEの式を書き, そのグラフを描け｡ (4) (3)においてB面を接地したときのVとEの式を書き、そのグラフ を描け。なお(2),(3), (4)のグラフにおいて, V を実線, E を点線 で表し区別せよ。 〔明治大〕 考え方の キホン 1+ til 球面上に電荷が一様に分布している場合、その球の中心に全電荷が 集中しているとみなして電場 (電界)を計算してもよいが 定理に慣れるため

物理 ばね 3枚目は別の問題の解答なのですが 3枚目のように壁からも力を受けるなら、 74の問題では、左右合わせて120Nが働いて ばねののびも2倍にならないのは何故ですか？

36 Ⅰ章 力学Ⅰ 74. ばねと作用・反作用 自然の長さがいずれも0.50mで、 ばね定数が2.0×102N/m. 3.0×102N/m の軽いばねA,Bを、図のように (1) 並列 (2) 直列につなぎ, 滑車を通して, 重さ 60Nのおもりをつるす。このとき (1) (2) の場合におけるばねの伸びをそれぞれ 求めよ。ただし, (1)では, ばねA,Bの間隔はきわめて狭く, ばね A,Bは同じ長さだ 3a\m8.0 $ 55 AMK INVI 量 (1) (S) け伸びたとする。 JUNCRAF (1) A分をそれ (2) -000000004 3 00000000 1 Botta 60N 10$ A B [00000000 ooo oo MORA AIK (8) 60N ATES 01 ヒント (2) 直列の場合は、物体の重さと等しい力が両方のばねにはたらく。 例題 9 HT RENSTRENBID.1

物理の力学的エネルギーのところなんですけど、 なぜ青線のように判断できるか分からないです 教えてください🙇‍♀️

発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー 図のように、天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをg と する｡ 隠れる位置でのばねの伸びはいくら Sh (1) このばねのばね定数はいくらか。( (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 大樹 く (3) おもりが達する最高点の 点Oからの高さはいくらか。 六 解答 (1) ばね定数をんとすると, 点0での力のつりあいから、 kxo-mg=0 よって k=mg 水平面上に置き、 ば XO HACCIONETICO (2) 点Oを重力による位置エネルギーの基準とする。 点0 でのお www. もりの速さをvとすると,点Aと点0での力学的エネルギーは 責 等しいから, 2 -kd²= BUHA JOELLO 14 考え方 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。 E=K+U=一定 tem 1 0+ (-mga) +k(xo+a)² = mv² +0+kxo²b 2 2 ①.②から 1/2/ka a>xo g -mv² よって, v=a 000000000 m 2 (3) 最高点では速さは0になる。 最高点の点0からの高さをxと すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから 0+(-mga) +1/12k (x+a)^2=0+mgx+ /12k (x-xa)^③ 自然の長さ F0000000000 9①, ③ から 1/2/ka2=1/12/1kx² よって, x=4⑤) 夫婦 - a A---- 0<x<xの場合: ばねの伸びは xo-x For xx の場合: 自動ばねの縮みはx-xo 最高点の位置xが g =a どちらの場合でも, 弾性力による位置エ ネルギーは (8) 1/2k -k(x−xo)² 000000000 ↑ 補足 (3) 点0 をおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき,自然の長さ である。 の位置はx=x x=α-t 2

この問題では最大値を求めなくていいんですが、練習がてら解いてみました あっているか分からないので正誤お願いします 書き込んでいる最小値の答えはあってます！

F. 106, f(x) = 9²²²_2012 N T DE - Lad -11 2 (a≤x≤ace) 20=218 ⓐ=定程 1 0+2 <1 (1) 0<-12 fra+²) == α²+2α+2 • for@=1 ill a≤ 1 7₂ af > 1 21₂ +1€ a ≤ 1 #1) a> l ave. f(a) = @= @² - 2a + 2 (1) galal i) α<0 9k₂ flaj = @=a²²-20+2 11) α = 02 6² £ 10) = f(2)= = 2 Ⓒ=a²+2a+2 !!!) aso akz flatz)

円運動、 垂直抗力の正負がほんとに分からないです、この写真のときの、問題でなんで違うんですか。自分で図を書いても意味がわかりません。どなたか図で教えてもらえませんか？

9 3 13 遠心力に関係した身近なも T から見 ang 鉛直面内での円運動 右図のような, 半径r[m]のなめらかな円筒面に向 て質量m[kg]の小物体を大きさ [m/s] の初速 度でなめらかな水平面からすべらせる。 重力加速度の 大きさをg[m/s ] とする。 (1) 鉛直線となす角が0の点(図の点C) を通過すると L A CO 遠心 0 1933 きの小物体と面から受ける垂直抗力の大き AUDIO さを求めよ (2) 小物体が点Bを通過するための の条件を求めよ。 ●センサー 39 円運動では,地上から見て 解くか、物体から見て解く かを決める。 ① 地上から見る場合 遠心力は考えず、力を円の 半径方向と接線方向に分解 し、円運動の半径方向の運 動方程式を立てる。 小井 生ブ か または mr²=F ②物体から見る場合 遠心力を考え、力を円の半 径方向と接線方向に分解し, 5 136 半径方向のつり合いの式を V² m-=F Y HARENTE 立てる｡ ※どちらでも解ける。 ●センサー 40 物体が面に接しているとき, 垂直抗力 NO (1) 水平面を重力による位置 エネルギーの基準面とする。 先生にきく 2 mvo ■解答 (1) 点Cでの小物体の速さを [m/s] とすると, 力学的エネルギー 保存の法則より 1 1 = 2 m ゆえに, v=√√√v²-2gr (1+cos) [m/s] F 基準 fr mv²+mg(r+rcose) Vo 3 54 ora ・① 垂直抗力の大きさを/〔N〕 とすると, 地上から見た円運動の運動方程式は, 129 134 138 B A v²-4gr Bmgcose N rcos00 O r [8] mg OmN+mg cos の これにを代入し, 整理すると, 2 mvo N= - mg (2+3 cose) (N) ...... 14 物理 r 別解 小物体から見ると,円の半径方向にはたらく力は、実際丁( にはたらく力のほかに、円の中心から遠ざかる向き start 基準位置 N+mg cose m-0(量的関係は上と同じ) r 9 遠心力がはたらいている。 半径方向の力のつり nof SA 合いより 非等速円運動では,円の接線方向にも加速度があり,物体か ら見た場合,接線方向での力のつり合いを考えるためには、接 線方向にはたらく慣性力を考える必要がある。 (2) (1)より、0 Nはともに減少していく。点Bを通過するためには、点B でぃ > 0 かつ N≧0であればよい。①より①=0を 代 入して、 v= では, 0 が小さくなるにつれて,v, ≦z〔rad] なんで2乗外して?COSO°=1M=

高校一年生です。大問19のウがわからないです。 なぜAとBの移動距離を求める時Aの距離-Bの距離で引くのか教えて欲しいです。🙏🏻🙇🏻‍♀️

リード D 第1章 運動の表し方 11 (m/s) 19 等加速度直線運動のグラフ■ 以下の文章を読み, 一直線上を物体Aと物体Bが同じ向きに運 速度 動しており,この向きを速度や加速度の正の 関係は右図で示される。 また, 時刻 0sにお 向きとする。 物体Aと物体Bの速度と時刻の ける物体Aと物体Bの位置は同じであるもの とする。 物体Aの加速度はア m/s² であ 0 時刻 (s) 物 り、物体Bの加速度はイm/s' である。 時刻 2s において, 物体Aと物体Bの距離 はウmである。時刻 0sの後,物体Aと物体Bの位置が再び同じになる時刻は ⅠS である。また, その時刻において, 物体Bに対する物体Aの相対速度はオ m/sである。 [19 名城大〕 15,16,17 2 ] に適当な数値を入れよ。 物体 B 物体 A 基

落体の運動についてです。 答えの青波線の部分のv0tはなぜ急にvtになるのですか？

19 〈日田落下運動と鉛直投げ上げ運動> (2013 センター試験改) 図のように,高さんの位置から小物体Aを静かにはなすと同時に、地面から小物 体Bを鉛直に速さ”で投げ上げたところ, 2つの小物体は同時に地面に到達した。 ”を表す式を求めよ。 ただし、 2つの小物体は同一鉛直線上にないものとし,重 力加速度の大きさをg とする。 h A V B