この問題よく分からないので教えてください😭下答えあります

基本例題 26 液体の圧力と浮力 密度ρ[kg/m²]の一様な液体中に円筒形状の物体がある。 物体大気圧ｶﾞ の上下面は水平に保たれ, その面積はS〔m²〕 高さは (h-k) [m] である。 大気圧は p。 〔Pa], 重力加速度の大きさはg 〔m/s2] であ h₁ 考え方 2 る。 (1) 液面からの深さがん 〔m〕 の上面に及ぼされる圧力か 〔Pa]を 求めよ。 (2) 液面からの深さがん 〔m〕 の下面に及ぼされる圧力 〔Pa] を 求めよ。 (3) 液体から物体にはたらく合力の大きさ F〔N〕を求めよ。 また, 向きも答えよ。 (4) 物体の体積をV[m²] として,液体から物体にはたらく浮力の大きさを求めよ。 h₂ 密度 液面 P₁ ぼす水平方向の力はつり合っている。 鉛直方向は p > b より 物体にはたらく合力は鉛直上向き。 よって,F=pS-PS=pg(he-hi)S〔N〕 4) 液体から物体にはたらく浮力とは, (3)の力のことである。 V= (h2h)Sだから, (3) に代入して, F = pVg〔N〕 液体から物体に及ぼされる圧力は、大気圧と液体の単位面積あたりの重さの和であ る。一般に,密度 [kg/m²] の液体中で,液面から鉛直下方ん〔m〕のところの圧力 はpgh [Pa] だけ大きい。 p pzS = poS+pghS よって, pz = po+pgh 〔Pa〕 3) 同じ深さのところでは圧力が同じだから、物体の側面に周囲の液体が及 物体 解説 1) 物体の上面には, 大気が液面を押す力 poS 〔N〕 に加え, 高さん [m], 断面積S[m²] の液体 の重さもかかっているので, piS = poS+pghS よって, b=bo+pghi 〔Pa〕 2)(1)と同様に,物体の下面には,大気が液面を押す力に加え,高さん 〔m〕, 断面積S[m²]の 液体の重さもかかっているので 10, 物体 P₂

なぜピストンが自由に移動できるとき気体の圧力は一定なのですか？

基本例題 43 気体の状態方程式 239,240 解説動画 なめらかに動く質量M[kg] のピストンをそなえた底面積 S [m²] の円筒 形の容器に, 1molの理想気体が入っている。 重力加速度の大きさをg [m/s²], 大 気圧を [Pa], 気体定数をR [J/(mol･K)] とする。 (1) 気体の温度が To [K] のとき, 容器の底からピストンまでの高さ はいくらか。 (2) 加熱して気体の温度を To [K] から T [K] にした。 気体の体積の 増加 ⊿Vはいくらか。 指針 ピストンが自由に移動できるから,気体の圧力は一定である。 Po 1mol 底面積 S AYDI 質量 M

至急！！！ 物理基礎の波動の問題です。解法が分からなくて困ってます（ ; ; ）教えて頂きたいです（ ; ; ）

長さ 0.60m の弦に振動を加え, 振動数を徐々に大きくしていったところ, 振動数が 480Hz のとき, 弦は大きく振動し基本振動の形になった。 以下の問いに答えよ。 (1) 弦の定常波の波長は何mか。 (2) 弦を伝わる波の速さは何m/sか。 (3) 振動数をさらに大きくしていくと弦の振動は小さくなり、再び大きく振動を始めた。 ① 弦の定常波の波長は何mか。 ② 弦に加えた振動数は何Hzか。

(3)の解き方を教えてください

課題 3 図1のように、 重さ 100 [N] の おもりを2本の軽い糸 AOBOで天井 からつるしたところ、糸と天井との なす角が60°,30°になりました。 また、 図2のように重さ100[N] のおもりを AOで天井からつるし、 BO を水平に 力 fで引いたところ、 AO と鉛直線と のなす角が60°になりました。 (1) 図1で0にはたらく鉛直下向きの糸 の張力は何Nですか。 100N (2) 図1でBO にはたらく糸の張力は何 ですか｡ 50N (3) 図2でBOを引く力fは何Nですか。 170 教科書 P59 例題6類似 図1 △ 1② \60° 100N 図2 A 60 O ○ 100N O 100N 30° B B

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X Y が間隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が9となるように傾斜している。 水平 部分の左端には,抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池Eが接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをg として,以下の問に答えよ。 R P [CL] Yt P' R, m B レール Y レール X 図 1 0 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度v を与えたところ,やがて PP'はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 -37- 0 問金属棒PP' の速さがひとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P'′ か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, L, B, ” を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗Rと金属棒PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け｡ R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBl=2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, a, I, l, B を用いて表せ。 ma = -IBl (4) 加速度αを, m, R, l, B, v を用いて表せ。 VBl VB²l² a = - VBR XBlx m [= 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に, 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 mo² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒 PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり, その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 = 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒 PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒 PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを W, P, m, g, 0 を用いて表せ。 -38-

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X, Y が間隔で平行に置かれている。 2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が0となるように傾斜している。 水平 部分の左端には, 抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池E が接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値 R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒 PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒 PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとして、以下の問に答えよ。 a R b E E [OR] とも P P' R, m B レール Y CH レール X 図1 2 01 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度vo を与えたところ,やがて PP' はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 2m1 問1 金属棒PP' の速さがとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P' か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, 4, B, v を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗 R と金属棒 PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け。 R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBL = 2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, m, a, Ⅰ l, B を用いて表せ。 ma = - IB l (4) 加速度αを, m, R, L, B, を用いて表せ。 _VBl VB22 a=-VBLXBlxmm 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に、 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 2 /mao² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり,その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ｡ F 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを、 W, P, m, g, 0を用いて表せ。 - 38-

ローレンツ力の範囲です。(4)について質問なのですがeは何故マイナスを付けないのでしょうか。

半導体を用いて磁束 密度を測定する。 図のように x,y,z軸をとり、電流の 担い手が電子である半導体を置く。この半導体は x,y, 方向の長さが α, b, c の直方体である。 x軸に垂直な 面をP, Qで,y軸に垂直な面をR, Sで表す。 (1) 半導体の面Rから面Sに向かってy軸の正の向きに 第19章・電流と磁場 161 A BI J [電流Ⅰ〔A〕 を流した状態で, 磁束密度B[T]の一様な磁場がx軸の正の向きに加わる ようにする。 このとき, 半導体の内部を平均の速さv[m/s] y 軸方向に移動する 電子(電気量 -e 〔C〕) は,磁場から力F [N] を受ける。 Fの向きと大きさを答えよ。 (2) x軸方向に電流を取り出さないものとすると、この方向に電場 Ex〔V/m〕 が現れる。 ① 電場 Ex が生じる理由を述べよ。 ② 電場 Exの大きさを求めよ。 ③ 定常状態で,面Pと面Qの間に生じる電位差 Vx 〔V〕 を求めよ。 ④ 電位が高いのは面P, 面Qのどちらか。 X ●(3) 半導体内の1m²当たりの自由電子の数をn 〔1/m² 〕 とする。 電子が移動する平均の 速さを,電流Iの関数として表せ。 OL ●●(4) α =5.0×10-3m, b=1.0×10m,c=5.0×10m, n=2.5×10 /m²の半導体を用い て磁束密度を測定した。 半導体に流す電流を I=2.0×10-A としたとき, 面Pと面 Qの間の電位差は Vx=5.0×10-V であった。 磁束密度Bの大きさを求めよ。 ただ し,e=1.6×10 - 19 C とせよ。

なぜ47°から31°になったのに温度変化はマイナスではないのですか？

基本例題 41 熱量の保存 熱量計の中へ 140gの水を入れたとき,容 器も水も一様に温度が27℃になった。 (1) 図1のように,この中へ 47℃の水 40g を追加したところ, 全体の温度が31℃ に なった。 容器の熱容量Cは何J/Kか。 水 の比熱を 4.2J/(g・K) とする。 図 1 図2 (2) さらにこの中へ、図2のように, 100℃に 熱した 150gの金属球を入れてかきまぜたところ, 全体の温度が40℃になった。 金属球の比熱 cは何J/(g・K) か。 213,214,215,216 解説動画 140 g 27°C 140g 47 °C 180g 31 °C 150g 100 °C 針 「高温物体が失った熱量=低温物体が得た熱量」すなわち, 熱量の保存の式をつくる。 圏 (1) 熱量の保存によって 40×4.2×(47-31)=(140×4.2+C) × ( 31-27) これを解いて C=84J/K 410

至急‼️ エがなんでこうなるのかわかりません

次に、図2のように、磁束密度の大きさはy座標によらず、x座標のみによって決まり、 正の定数bを用いて bx と表される場合を考える。 P 問5 次の文章中の空欄 I 図 2 導体棒 レール Li bx 導体棒をx=0の位置に置き,x軸に平行な力を加えて, 導体棒が2本のレールと垂直に なるように保ちながら,一定の速さでx軸の正の向きに運動させた。 時刻を t とし, 動き はじめる時刻を t = 0 とする。 ギ に入れる式を,それぞれ答えよ。 レール L2 I なの 時刻t における導体棒のx座標はvt であり,その地点における磁束密度の大きさは but である。このとき, 長方形 OPQR の内部の磁束密度の大きさの平均は で、長方形 OPQR を貫く磁束を求めると = 時刻 tから微小時間 At だけ経過する間の磁束の変化量をAとする。(at) の項を オ と表される。 無視すると, D' = カ となる。 これより時刻t において、導体棒のPQ間に生 じる誘導起電力の大きさは キ となる。

物理基礎の力のつりあいの問題です。2/Tとなるのはなぜですか？？？ どなたか教えてください！

基本例題8 力のつりあい 軽い糸の一端を天井につけ, 他端に重さ 2.0Nの小球 をつなぐ。 この小球に, ばね定数 10N/mの軽いばねの 一端を取りつけ, 他端を水平方向に静かに引いた。糸が 鉛直方向と 60°の角をなして小球が静止しているとき, ばねの自然の長さからの伸びは何mか。 Top ■ 指針 小球は,重力, ばねの弾性力, 糸の 張力を受けて静止しており,それらはつりあって いる。ばねの弾性力をF〔N〕, 糸の張力をT〔N〕と すると, 小球が受ける力は図のように示される。 力を水平方向と鉛直方向に分解し,各方向におけ る力のつりあいの式を立てる。これからFを求め, フックの法則を利用してばねの伸びを求める。 ■ 解説 水平方向, 鉛直方向のそれぞれの力 のつりあいから, √3 T〔N〕 √√3. -T [N] 30° T 2 $1 -〔N〕 2.0N F〔N〕 31822 →基本問題 62,63,68,69,70,71,7 水平方向 : F- x= 60° √√3 2 鉛直方向: -2.0=0 T 2 = 2.0N 10N/m -T = 0 ... ① ...2 式 ② から, T 4.0Nとなり,これを式①に代入 て F を求めると, F=2.0√3N ばねの伸びを x 〔m〕 とすると, フックの法則 「F=kx」から, F 2.0√3 2.0×1.73 k 10 10 = 100000- = 0.346m 0.35m Point 問題文の「軽い」とは、質量が無視でき ることを意味しており、「軽い糸｣ 「軽いばね｣ のように用いられる。