2問とも解説お願いします🙇‍♀️

3 右図のように、糸ACおよび糸 BC に,質量m[kg] の おもりをつるした。 このとき, 糸 ACおよび糸 BCが 鉛直線となす角度はそれぞれ60° と 30°であった。 60° 糸ACと糸 BC がおもりを引く力 (張力)の大きさ TA, TB を、 重力加速度の大きさを g 〔m/s2] として求める。 TA C TA と TB の合力は、重力mg[N] とつりあうはずなので, その合力は、大きさがmg で, 向きが重力と逆向きになる。 TA:mg=(ア):2 ゆえにTA = (イ) [N] TAとTBの合力 Timg=(ウ):2 ゆえに TB=(エ) [N TB 6/30° (ア (イ) TAD (ウ) 4.5 (11 mg 4 右図のように, 小球を一本の糸で吊り上げて、静止させた。 糸のなす角度が ある角度よりも大きくなってしまうと 手に伝わる糸の張力が、 小球の重さよりも大きく感じてしまう。 その角度を考えよ。 30° mdlcg)

物理力学の質問です。 問2の式の右辺の成り立ちの意味がわからないため教えてください。

(14. センター追試 [物理Ⅰ] 改) ☆☆☆ 思考 判断 表現 13 摩擦のある水平面上の運動 5分 図のように、粗い水平な床 m F の上の点0に、質量mの小物体が静止している。この小物体に、 床と角度をなす矢印の向きに一定の大きさFの力を加えて、点 0から距離にある点Pまで床に沿って移動させた。小物体が点 Pに達した直後に力を加えることをやめたところ、 小物体はだけすべって、 点Qで静止した。ただ し、小物体と床の間の動摩擦係数をμ'′ 重力加速度の大きさをgとする。 問1点0から点Pまで動く間に、 小物体が床から受ける動摩擦力の大きさを表す式として正しいも のを、次の①~⑦のうちから一つ選べ。 ① μ'(mg+Fsin0) ②μmg-F'sin0) ③μ'(mg+Fcose) ④μ'(mg-Fcose) ⑤μ'(mg+F) ⑥μ'(mg-F) ⑦ μ'mg 小物体が点Pに到達したときの速さをfを用いて表す式として正しいものを、次の①~⑥のうち から一つ選べ。 「21(F+f) 21 (Fsin0+f) 21(Fcose+f) ① (2) ③ m m m 21(F-f) 21(Fsine-f) 21(Fcose-f) ④ ⑤ ⑥ m m m 問3 小物体が動き始めてから点Qに到達するまで、 点0と小物体との距離を時間の関数として表した グラフとして最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 さい a 距離 ① 距離 ② 距離 距離 ④ 1+1'1 1+1'1 1+1'1 1+1' 301 1 I 時間 時間 時間 時間 ( 13. センター本試 [物理Ⅰ] 改)

(２)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか？

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

共鳴は、管の中で定常波が動いていることですか？またλ=n分の2Lというのは定常波の公式であって共鳴とは関係ないですか？？😭

lcm] (モンコで1入 2ℓ ◎弦の波長:入 n 入:? 基本振動 = 1/2×1 ☆2倍振動 44 =△×2 x2 3倍振動 il=^xm (m=1.2.3.) 2l (自然数=1.2.3.) ⇒1= m

高校物理です。 大門10の（5）の解き方がわかりません。 至急おしえてください！ 答えは6.9×10^-6らしいです。

3/3 !! (各2点×4=8点) (1)抵抗を流れる In(t) をを含む式で表わせ。 (2) コイルを流れる電流()をを含む式で表わせ。 IR IL Ic Vo R (3) コンデンサーを流れる電流 Ic(t)をを含む式で表わせ。 R L (4)電源を流れる電流を、I(t) = Asin(wt) + Bcom (wt) と表す とき、 A. B に相当する式を求めよ。 10 真空中を考え、図のように3本の平行で十分に長い直線状の導線 A,B,Cを一辺dの正三角 形の頂点に垂直に置く。 導線ABに紙面の表から裏向きに、導線には逆向きに、それ ぞれ、 Is. Is. Ic の電流を流す必要があれば真空の透磁率 μg を用いて、 次の問いに答え よ。 ただし、向きを答える場合は、図に示した16方位の方角で答えること。 (各2点×6=12点) (1) Aが導線Cの位置につくる磁界の強さを求 めよ。 (2) B C の位置につくる磁界の強さを求 めよ。 Olc 以下の間では Po= 4 × 10-7 [N/A2 d=1.0×10-1 [m] In = In = Ic = 2.0 [A] として考えよ。 (3) Aと Bが導線Cの位置につくる磁界の 強さは、 何 [A/m] か。 (4) 前間における磁界の向きを答えよ。 (5) か Cの長さ 5.0×10-1 [m] あたりの部分が受け る力の大きさは何 (6) 前間における力の向きを答えよ。 d 西山西 d B d 北北西 北北東 南南西 (-) Cos I IA. 2πF 2nd 2 2×3.14×1.0×10 3.15 0314/10009 180 514 TLE

基礎物理の振り子の問題です。 どのように考えれば良いのか分かりません！！ 教えていただきたいです。

基礎物理学/基礎物理学Ⅰ 第7回 (3) 長さの糸に質量m のおもりをつけて, 右図のように, 糸の他端を天井に固定する。 糸が鉛直方向と角をなすように, おもりを点 Aまでもち上げ, 静かにはなした。 重力加速度の大きさを」として、次の各問に答えよ。 (a) おもりが点Aから最下点Bに移動する間, 糸の張力がする仕事はいくらか。 その理由も含めて述べなさい。 (b) 点Bを通過するときの, おもりの速さはいくらになるか。 (c) 空気中でこの実験をおこなうと、だんだん触れる角度が 小さくなる。 その理由を述べなさい。 lcose 2/2 位置エネルギーのみ 1-lcose B ここを位置エネルギーの基準面とする。 運動エネルギーのみ

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

なぜ十分時間が経過したら力がつり合うと分かるのですか？

金属棒を間隔 L [m] で平行に並べて レールをつくり、水平面に対して傾斜角0 で設置した。 レールの下端a, b は抵抗値 R[Ω] の抵抗でつないである。 一様な磁束 [密度B [T] の磁場を鉛直下向きにかけた状 態で,質量m[kg] の金属棒をレールの上 a R b B. 水平面 に水平に静かに置いた。 棒とレールとの摩擦と電気抵抗とは無視でき 棒はレールに対して常に直交しているものとする。 重力加速度をg [m/s] とする。 (1) 棒が滑り下りるとき,抵抗に流れる電流の向きは,図中の a b と b→a のどちらか。 (2)棒が速さ [m/s] で動いているとき,抵抗に流れる電流の大きさを 求めよ。 (3) 十分に時間が経過した後の棒の速さを求めよ。 このとき、棒はレー ル上にあるものとする。 (4)(3)の状態のとき,抵抗で単位時間あたり発生する熱エネルギーQ と重力が棒にする仕事率Pとの比を求めよ。

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

考え方がわかりません 教えてください

20 【3】 斜方投射と相対速度 ▶p.10, 23 5 図のように水平方向にx軸, 鉛直方向にy軸をと る。 原点Oに小球 A, 原点から水平と0をなす方向 にL離れた点P (Lcos 0, Lsin0) に小球Bがある。 t = 0 の瞬間, OからPに向けて大きさ V の初速 度で小球Aを打ち出し, 小球Bを自由落下させた。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 y P(L cos 0,L sin 0) Vo 0 L x (1) 小球を打ち出した直後の時刻 t における A, B の速度のx成分, y 成分を求めよ。 (2)t におけるBから見たAの相対速度の成分, 成分を求めよ。