解き方を教えてください。丁寧目に書いてくださると有り難いです。

pa -×0= 0 M3 X; = r cos 0 prdrd0 = ; p r2 dr [sin 01 = cos 0 d0 = =x pa3 ×0=0 「M3 1 p r sin 0 prdrd0 = M r2 dr M. [- cos 0] = Yc = sin 0 de = *y よって、重心は。= (0,0) 重心の計算(多重積分) *例題5質量がMで、密度が一様な、底面の半径a、高さが bの 円錐の重心 a-fe r dr M = pdxdydz = de dz = cb ca- r2r X; = r cos0 pr dO dr dz = …= 0 = 0 =x rb ra- r2m 1 Yc = TT r sin 0 pr d0 dr dz = … = 0 cb ca- c2r ZG = (宿題) z pr de dr dz = …→ JaJJA… まとめ * 大きさのある物体の重心を定義して、重心の位置を計算した。 * 地上での重力が大きさのある物体に働く場合、物体の各点で重力が働動くた め、つり合いを議論するとき、その重力の総和を計算する必要がある。 * 大きさのある物体に働く重力の総和は、その物体の重心に全ての重力が働 いた場合とつり合いの式は同じになる。 【宿題11質量M、密度が一様で十分に薄い2辺の長さがaの 直角に等辺三角形の重心を求めよ a a 【宿題2]質量M、密度が一様で十分に薄い半径aで2辺の間 の角が45度の扇型(円を8等分したもの)の重心を求めよ 【宿題31質量M、密度が一様で底面の半径がa、高さが の円錐の重心を求めよ。 (45° a * 宿題1、2、3を解きレポートを提出してください。 締め切りは4月24日の23時59分です。 補足:ベクトルの内積 A-B * AとBのなす角0、大きさ4,B 向きを持たない A.B= AB cos 0 ベクトルのx成分,y成分,z成分 A, = A-e, A, = A· ēy. A-B= A,B,+ AyBy +A,Bz A, =A-。 Ax x軸 ,,。:単位ベクトル = (1,0,0), é, = (0,1,0), é, = (0,0,1) |= | = le|=1, = ,.。 = é,. é, = 0 *分配法則:A-(B +¢) = A· E+ A-¢は成り立つので、 A-B= (A,,+ Ayé, + Azē,). (B,ē, + B,é, + B,ē.) = AxBx + A,B, + A,B。 12

この時って電気量がマイナスなので電流の向きは電子の向きと同じですか？

[山口大 改) 1列題 80, 423 電気量 -e[C] 向に垂直な面 いる。 を求めよ。 >例題 87

定常波の問題です カッコ2の解説の図がよく分かりません。どういう状態なんですか？

つの波の波形を表し,実線の波はx軸正の向き,破線の波 例題 39 定常波 om/s の同じ速さで逆同きにx軸上を進む2つの正弦波がある。図は時刻t3D0sのときの2 はx軸負の向きに進むものとする。 2つの波の山と山が,最初に重なる時刻t[s] を求めよ。 A2)om<x%10.0mで,定常波の腹となる位置を答えよ。 ¥ 定常波の振幅,波長,周期を求めよ。 4y [m) 3.0 100 0 2.0、4.0 ,6.0 8.0 x (m] -3.0 解答 (1)t= 3.0s(2) x=1.0, 5.0, 9.0m (3) 振幅:6.0m, 波長:8.0m,周期:8.0s リード文check 0-波長入,振幅 A の等しい2つの正弦波が同じ速さで 逆向きに進むとき, 合成波は定常波となる 定常波の基本プロセス Process プロセス 1 2つの波は距離で、時間で一T)ずつずらして, 定常波の波形を考える 3 プロセス 2 定常波の変位が最大のとき, 山や谷となる位置が腹となり, 隣りあう腹の中間に節ができる プロセス 3 定常波の振幅はもとの波の2倍, 波長·周期は同じである 解説 (1) x= 2.0mにある実線の山と,x=8.0mにある 破線の山は,ともに速さ1.0m/s で進みぶつかる。 破線の波から見た実線の波の相対速度 [m/s] は リ=1.0-(-1.0) = 2.0 [m/s] 6.0 t=7.0s t3DOs,6.0s,8.0s t=1.0s,5.0s et=D2.0s,4.0s 人t=3.0s 3.0 9.0 O1.0 -3.0 -6.0F 2つの波の山の間の距離 Ax [m] は ○は腹、●は節の位置 Ax =8.0-2.0 = 6.0 [m] よって,2つの波の山がぶつかる時間tは プロセス 2 腹,節の位置を考える 図より,答x=1.0, 5.0, 9.0m プロセス 3 振幅は2倍, 波長·周期は同じ もとの波の振幅は3.0mである。よって,定常 波の振幅は 3.0×2=6.0 [m] もとの波の波長は8.0mである。定常波の波長 も同じなので,容波長:8.0m もとの波の周期は8.0sである。定常波の周期 も同じなので,答 周期: 8.0s Ax t= 6.0 2.0 =3.0 [s] プロセス 1 定常波の波形を考える 答t=3.0s 答振幅:6.0m 2つの波の波長は入=8.0mだから, =1.0m 三 ずつずらして合成波を考える。

マーカーで印をしたところの解説がイマイチよくわかりません。グラフの意味もあまりピンとこないです。 詳しく教えてほしいです。 また、できれば別解があれば教えてほしいです。

十反 初理 う 支点0(ビン) の た。I。の最大値はいくらか(キ)。また ω を R, L, Co. Ve のうち必要なものを使って表 せ(ク)。 のの 棒A の 棒B (配点率 33 %) の ao 小球B OP の 小球A はう R 図3 Og C= 子の II 図1に示すように,抵抗値 R の抵抗,自己インダクタンス Lのコイル,電気容量 C の平 bo かをつ 行板コンデンサー,スイッチ Sからなる回路がある。平行板コンデンサーは極板間の距離 x 図1 を変えることができる。極板問距離 x = d のときの電気容量を C = Co とする。最初,コン デンサーに電荷は蓄えられておらず極板間距離は x =d であり,スイッチは開いている。 テの物 -OP まず,端子 a-b 間に起電力 E の直流電源を接続した(図2)。抵抗に電流が流れ始め,その 後十分長い時間が経過すると,電流が流れていないとみなせるようになった。 R (1) 電流の最大値はいくらか(ア)。また最終的にコンデンサーに蓄えられた電気量はいくら 99 S E- か(イ)。 Cニ 次に,直流電源をはずしてスイッチを閉じたところ,コイルに振動電流が流れる現象(電気振 bo 動)が観測された。 (2) 電気振動の周期 T はいくらか(ゥ)。またコイルを流れる電流の最大値はいくらか(エ)。 図2 その後,端子 a-b 間を導線でつなぐと抵抗に電流が流れ始め,十分長い時間が経過した後, 電流が流れていないとみなせるようになった。 P (3) この間に抵抗でジュール熱として消費されたエェネルギーはいくらか(オ)。 R V。 今度は,端子 a-b 間の導線をはずしスイッチを開いて,端子p-q 間に電圧の実効値 V。 be の交流電源を接続した(図3)。抵抗を流れる電流の実効値を I。として,以下の操作により電源 の角周波数 を推定することを考える。 (4) コンデンサーの極板をゆっくりと動かし極板間距離 x をdよりも小さくしたところ, 動 C = bo かす前より I。が大きくなった。このことから推定される は問い(2)の電気振動の角周波 図3 数より大きいか小さいか。 ω と問い(2)の T の関係を不等式で示せ(カ)。 としたところで I。が最大となっ 4 (5) さらにコンデンサーの極板をゆっくりと動かしx=

（5）のQからみるとPの運動はどのように見えるかという問題がわからないです。相対加速度が0になるから等速直線運動になるというのは原理？的にそうなると思うのですがいまいち飲み込めません..

y 図のように水平方向にx軸, 鉛 a Q 直方向にy軸をとる。時刻 t30 に,原点0から小球Pを速さ voで x軸から 0の角度で投げ出す。こ れと同時に点(a, b) から小球Q 6 Vo を自由落下させる。運動はx, y 0 面内で起こるとし,重力加速度を PO gとする。 (1)投げ出されたPが,Qの置かれた点を通る鉛直線(x=a) を横切 る時刻tを求めよ。 (2) この時刻の P, Qのy座標 yp, Yeをそれぞれ求めよ。 (3) Pを投げ出す角度0がある値のとき, Voの値にかかわらず両物体 は衝突する。そのときの tan0 を求め,a, bで表せ。 (4) x軸の上側(y 0)で衝突が起こるために必要な vo に対する条 件を a, 6, gで表せ。 (5 Qから見るとPの運動はどのように見えるか。 そして, Pが投げ 出されてから衝突するまでの時間 to をV0, a, bで表せ。

11~14の解き方が分からないです💦 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️💦

次の文の|7 ~|14|| に入れるのに最も適した答を,それぞれの解答群の中から一一つず II つ選べ。 図のように,箱をひもでつり下げて静止させ, その上面につるした糸の下端に小球を取り 付けた。箱と小球の質量をそれぞれ 3m [kg], m [kg] とし, 箱の底面から小球までの高さ をh [m] とする。重力加速度の大きさをg [m/s?] とし, 空気の影響はなく, ひもと糸はそ れぞれ軽くて伸びないものとする。 箱と小球が静止している状態で,箱をつり下げるひもの張力の大きさはF= mg [N] である。さて,時刻t=DOSでFの2倍の大きさの力で箱を鉛直上方に引き始めた。その結果, 箱は鉛直上方に|8|運動した。このときの箱の|9||の大きさは 10|9 [m/s°] である。次 に,t= 1s で小球の糸を切ったところ, 小球は箱の底に向かって鉛直方向に落下し始めた。糸 を切った後も,ひもの張力の大きさは一定とする。小球は, 時刻t= |11 突した。衝突直前の箱に対する小球の相対速度の大きさは12| [m/s] である。一方,糸を 切ってから衝突の直前までに箱が上昇した高さは|13| [s] で箱の底に衝 [m) であり,衝突直前の箱の速さは 14|| [m/s] である。 F 3m h

全く分かりません。

例題4 鉛直ばね振り子の力学的エネルギー 才上する ばね定数んのばねの一端を天井に取りつけ,他端に質量mのおもりをつるす。こ のばねが自然の長さになるところまでおもりを持ち上げて,静かにはなした。 おも りがつり合いの位置を通過するときの速さ Do. および自然の長さからのばねの伸 びの最大値z」は,それぞれいくらか。ただし,重力加速度の大きさをgとする。 5 の 指針 力学的エネルギー(運動エネルギーと重力による位置エネルギー, および弾 性力による位置エネルギーの和)が保存されることに着目する。 ノカがつり合う位置での, A C

(1)どの向きにBが働くか分かりません💦

(間 6) 回路 abed に流れる電流を求めよ。ただし, 電流はa→bの方向を正とする。 まずsとrに,図のように電流」が流れている場合を考える。以下の問いに答えよ。 ア能に平行に置かれている。「」と」の間隔はtで、それらは y軸から等距離の位置にある。ー 方,sとraはy軸から距離Lの位置にある。さらに、長さがをで抵抗が Rの2本の導体棒 ab と cd がそれぞれ速さ (r, < Pa) でr Tz の湾方に接しながら運動しているとする。た。 直線で抵抗が無視できる無限に長い4本の導体棒 T I Fs Taが、 図のようにy平面上で Cach guest's Davor. However, it is on an Ai island, there are no other person thana guest, Of course, there fe no cook, so you have to capture all edients you want to cat and * vourself. Sure you lean n tha 2 そつなぐ。A は水平な床の上 び,ばねが自然長にある時 町の摩擦はないものとし、 れ,", u= qur (a > 1) R てAが持つ運動エネ , u'. m, g で表 位置でAの速度 (一番くよく) 条件をbとx における磁楽密度Bの大きさと向きを求め (間 1) r, ra で囲まれる平面内 トただし、レ>号> x] として、 1に比べて(金)は小さく無視できるとする。 きはその位置 -0で静止し (問 2) 園路abcd に生じる誘導起電カの大きさを求めよ。 ( 3) 阿路 abcd に流れる電流を求めよ。ただし、電流はa→bの方向を正とする。 (間 4) 導体棒ab が磁場から受けるカ下の大きさと向きを求めよ。 次に,rに流れる電流の方向を逆にした。xiがLよりも十分小さいという近似を用いず、 以 下の問いに答えよ。 (間 5) 「, faで囲まれる平面内(一号くょく) における磁東密度為の大きさと向きを求の よ。

物理の単振動の問題です。 (ウ)はどういう状況なのか理解できないので教えていただきたいです🙏

2021年度 のように の方向へdo 次の問題の口 の指定された欄開にマークしなさい。 (34点) 図1に示すように,水平面に対して角度0[rad) だけ傾いたなめらかな斜面上に台車Aと台車Bがあ る。台車Aは斜面上を動かないよう手で支えられて いる。また,台車Bは斜面上の壁に下端が固定され たばねの上端に取り付けられ,っりあって静止して いる。台車Aは斜面上の台車Bよりも上の位置にあ り,高低差はh[m] である。以下の問いでは, 台車 Aと台車Bの大きさ,ばねの質量は無視できるもの とする。また, 台車Aの質量はMA [kg], 台車Bの 質量は mB [kg], ばね定数は「k[N/m], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)台車Aから静かに手をはなすと台車Aが台車Bに衝突した。台車Aが台車Bに衝突する直前の台車Aの 速度の大きさは7) ][m/s) である。台車Aと台車Bが完全非弾性衝突し, 台車Aと台車Bは一体とな り運動を続けたとする。このとき, 衝突によって台車Aおよび台車Bの力学的エネルギーは け失われる。一体となった台車は,斜面上で単振動をした。衝突の瞬間から単振動の半分の周期だけ時間 が経過したとき,ばねは自然長から 長での位置と一致するとき, hは) [m/s] である。 の中に入れるべき正しい答を解答群の中から選び,その番号を解答用マークシート 台車A 台車B ばね定数k 壁 上水平面 の 図1 (イ) (J]だ (ウ)][m]だけ縮んでいる。単振動したときの最高点がばねの自然 (オ) [m)と表せる。また, 台車の速度の大きさの最大値は (ア)の解答群 0 gh 1 2gh gh 2 3 2/gh h 2 4 2 MA -gh ma+mB 2mAmB 2 MA+mB 2m。。 3 MA+mB (イ)の解答群 MAMB -gh MAtmB 0 1 -gh gh 2 MA MAMB 2 mA 1gh MAMB 4 2(ma+mB) Joh 5 6 2(ma+ma)9h. 2mBgsin0 k 7 4(ma+n mB) 4(ma+mB)9n (ウ)の解答群 mBgsin0 k (ma+ma)gsin0 2(ma+mg)gsin@ 73 0 1 2 k k (2ma+ma)gsin@ 5 (ma+2ma)gsine 6 2(mg-ma)gsin0 4 k k (2ms-ma)gsin0 k 7

高1物理基礎の波 Bの(1)(3)とCの問題の解き方を教えてください。

波動 確認シート2 番なまえ( 1年 A. (1)図は、速さ 0.25m/s で進む正弦波の時刻剣=0S での波形である。時刻 t=4.0s での波形を図 かきこめ。 y[m)} 0.25 ァf0 -/、0m 0 Ao 20 30 A.0 5.0 6. Ao xm) (2) 図は、速さ 1.5m/s で進む正弦波の時刻 t=Os での波形である。時刻 t=20s での波形を図に かきこめ。 im]} 1.5 * 2.0 = 3.0m 0 1.0 20 40 5.0、60 025 &「2 1 7,080 x(m) B. | 図のように正弦波がェ軸上を正の向き に速さ 2.0m/s で進んでいる。位置 x= の媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 (1)x=0m(原点)、 yCm)t で 0257 [m)} 3,0- 2.0m/s 0 6.0 7.0 8.0 {s) 1.0 2.0 3.0 4,0 5.0 ま=0s 入= 8 x[m) 16 -3.0+ V- 20 Im)} 3.0- V=プス x(m) (2) x=2.0m yCm) 『=1.0s 0 2.0= 8J -3.0+ 3-025 m) 3.0- m) =ー t=2.0s 0 0 10 20 3.0 4,0 5,0 6.0 70 8,0 [s) -3.0+ 0-25ミテ m)} T24. =3.0s 0 10 12 14 16 (3) x=4.0m -3.0- y[m) [m)} 3.0- x[m) 10/12 14 16 t=4.05 0 0 -3.0+ 1.0 2.0 3,0 4,0 5.0 6.0 7.0 8.0 [s) y(m]} 3.0- C. y-x 図とy-t図 正の向きに進む正弦波の, 時刻 t%3DOS での 波形を表す。各問いで示された位置における 媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 次のyーx図は,x軸上を サ=1.0m/s 0 1.0 2.0 3,0 4.0 5.0 6.0 -3.0- x=2.0m x=3.0m nt y(m)} 0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 :[s) 1.0 2,0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 s)