この問題がわかりません １つの点電荷に注目したんですか？ あと、解説の図はどうして糸の張力を糸じゃないところに描いてあるんですか？

問3図3のように、3本の糸を1点でつなぎ,それぞれの端に電荷gの点電荷を 糸同士をつないだ点から,点電荷までの糸の長さはそれぞれl である。 水平面上でこれら3つの点電荷を静止させたときの糸の張力の大きさTを表 す式として正しいものを,下の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, クーロン の法則の比例定数をkとする。 T=300 ① kq² 30² ( kq² g 30+² 3l ② ⑤ OK l 糸 図 3 √3 kq² 302 √√3 kq² 3l 糸 Og q kq² l² 2 kq² l Salak

等速円運動・慣性力の問題です （2）の計算式なんですが、どうやって計算したら答え、N=3mgになるんでしょうか？

(1) 点Bを含む水平面を重力による位置エネルギーの基準水平面とすると 点Aと点B間での力学的エネルギー保存則より よってv= = 1/2mv² +0 = √2gr 0+mgr = (2) 小球とともに運動する観測者から見ると, 点Bを 通過する直前の小球には重力 mg, 垂直抗力 N1, 遠 ONE 2² 心力 m- がはたらいている(図2)。 よって力の r つりあいの式より v² -=0 114 ↓計 Ni-mg-m r (1)の結果を代入して整理すると N=3mg ¥ (3) 点Bを通過すると小球は円運動から直線運動に移 行する(図b)。 小球には重力 mg, 垂直抗力 N2 が はたらくので、力のつりあいの式より N2=mg --(S-0205 8) = DUNG Somm N1 (0 ac 図 a 図 b (0203 mg N2 mg 1)! m 2² r mum formal 53 d DALA RETU u tvarcotorrt 10 0200gift = W (1) it

最終的なaAとbBはどうしてこのような式から導かれるのでしょうか？ これまで、相対速度・加速度を「相手」−「自分」で覚えていたのですが、それでは解けなくて、諸々教えていただきたいです！

出題パターン 14 動滑車三 質量mのおもりAと質量3mのおもりBとを 糸で結んで動滑車Pにかけ,動滑車Pと質量 4m のおもり Cとを別の糸で結んで定滑車 Q にかける。 滑車と糸の質量を無視し,重力加速度の大きさをg とする。 A, B, C すべてを同時に静かに放す。 A, B, C それぞれの加速度(下向き正)はいくらか。 解法 慣性力問題の解法4ステップで解く。 STEP1 動滑車PとおもりCの加速合三 から 解答のポイント! 大地から見ると物体A, B は複雑な運動をして見えるが, 動滑車上から見れば, Aは上向きに,Bは下向きにそれぞれ同じ大きさの加速度で動いているように見 度を α とする。 a STEP 2 大地から見たCとPの運動方 程式を立てる (Pの質量は0に注意)。 C: 4ma =4mg-Ti P:0.α = T-2T B : 3mβ =3mg+3ma -T2 RECEN 以上4式より、Cの加速度 α は, STEP3 P上から見ると,A,B には同氏 T2 図4-4のように慣性力が働いて見える。 STEP4 A,BのPに対する加速度を 図のように決めると, 運動方程式は, A:mβ=T2-mg-ma =1/12/ a = g g 見る 対 |大地 a = β- α = SARⱭ ↑ 慣性力ma P S また,A,Bの大地から見た加速度 αA, OB (下向き正) は, a=-β-a=- 5 3 79, 79 ・・・答 P T1 慣性力 3mo AO BO Onie WDM Ti 0203T24 β 対PT2 DeCAT ala ImgB&B 対 対 co nattb T2 4mg 3mg 図4-4 大地

k(d-x)の弾性力がなぜこの位置にあるのか分かりません。赤で描いた位置と向きではダメなのですか？

tout A atas lank' / nd $x = 2k(d-x) kx 3kX=2kd T d Fun A 2K B nomo R ? すべてが自然長の状態からBを dEF Sl<C² A ED < FR£ K き、Aの動く距離火 ef and kx 266-21

θはどのようにして出てくるのか分かりません

7805KSME H(時刻 to) 179斜方投射の諸量 図のように、小球を,時刻 12010 h Vo (s) ago 2! Slut t=0s に水平面上の点Oから角度90°90°) だ け上方に速さv[m/s]で投げ出したところ, t=to〔s] に最高点H を通過し, t=t〔s] に点Pに着地した。 ただし,点Hの水平面からの高さをん [m], OP間の 距離をl〔m〕,重力加速度の大きさを g 〔m/s2〕 とする。 時刻 0s) P (時刻) 1 +1 KOS T3 (°00>)0 *A I. この小球について,次の各量を Vo, g, 0 を用いて表せ。 ,,を用い (1) 時刻 to 〔s] (2) 時刻 〔S〕 (3) 高さん 〔m〕 (4) 距離 1 [m] (m) (2sincos0= sin 20 を利用) Ⅱ.Iの結果を用いて,次の各場合の角度 0 を求めよ。 ただし, v は一定とする。 (5) 最高点が最も高くなる場合 (6) 着地点が最も遠くなる場合 2 例題 45 ヒント (1) 最高点ではvy=0m/s (2) 着地点ではy=0m)

おはようございます(*^^*) 私の間違いがよく分からないのですが、わかる方いらっしゃいましたら教えて頂きたいです

3 ふつうの電線は銅線であるが, 高圧電線は軽く て電気抵抗が小さいことが望ましい。そこでアル ミニウムの太い線(直径約 2cm)が用いられてい る。高圧電線の抵抗は,長さ 1kmで何Qになるか。 アルミニウムの抵抗率を2.5× 10-2.mとして求 めよ。 真1 同じ材質でつくられた抵抗 A, B, C がある。 抵抗BL 断面積は A と同じである。抵抗CはAと同じ長さだが、断面 いま, 抵抗 A にある電圧を加えたところ, 2.0Aの電流が流 1) BにAと同じ電圧を加えたときに流れる電流の大きさる 2) CにAと同じ電圧を加えたときに流れる電流の大きさ ラム オーム 苦難の道 導線の抵抗が,長さに比例し断面積に反比例するとい う関係(p.183(3)式)を見いだす実験をオームが行って いた当時(1820年代)は, 電圧計はおろか電圧の概念す ら確立していなかった。 最初, オームは電源としてボル 夕電池を用いて, 導体の太さや長さと流れる電流との関 係を検流計(ガルバノメーター)で調べる実験を行ってい たが ボルタ電池の電圧は不安定で、法則性を見いだす がいねん (ドイツ: 1770~ 1831) 「世を接合して温度差を与えると起電力が発 左

（2）において、ストッパーがはずれると外力がなくなるため運動量保存かな？と思って式を立てていったのですが、よくかんがえると最初ストッパーから外力を受けているから前後での運動量って保存しないと思ったのですが違うのですか？..でも解答では運動量保存使ってるから保存してるんですよ... 続きを読む

曲面 AB と突起Wからなる質量 A 小球 m Mの台が水平な床未上にあり,台の左 (リ 側は床に固定されたストッパー Sに 接している。Bの近くは水平面とな っていて,そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量 m(m<M)の小 W ん 台 M S B 床 球を静かに放した。小球は曲面を滑り降りて突起W に弾性衝突し,台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。台や床の摩擦はな く,重力加速度をgとする。 (1) 突起 Wと衝突する直前の小球の速ざはいくらか。 小球が Wと衝突した直後の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3 小球が曲面を上り,最高点に達したときの台の連さはいくらか。 また,最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に, ストッパーSをはずして, 台が静止した状態で, 小球を A点 で静かに放す。 (4) Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (5) Wとの衝突後, 小球が達する最高点の高さはいくらか。 (東京電機大+日本大)

(1)で分子が1回の衝突で受ける力積が負になる理由が分かりません。後➖前で受ける力積が正で与える方が負にならないんですか？

ダーがあり,このシリンダーに単原子分子 N個か ピストン 3 図のように,断熱材で作られた直方体のシリン らなる理想気体が閉じこめられている。1分子の 質量をm (kg)とする。ある分子の速さを[pd/s] とし,この系の状態を分子運動の立場から考える。 シリンダーの断面積はL'[m]であり, ピストン はシリンダー内をなめらかに動く。気体分子は器壁と完全弾性衝突をする。ただし, 分 子の数 Nは十分大きく,ある物理量aの交個の分子についての平均値をくa》と表す ものとし,ボルツマン定数をR (J/K} とする。なお,kは1分子当たりの気体定数に等 シリンダー しい。 [1) ピストンがシリンダーの底から長さ L[m]のところで静止し, 系は熱平衡の状態に ある。ピストンに垂直な右向きにx軸をとり,分子のx方向の速度成分をv, と表す。 (1) ピストンに衝突する1個の分子を考える。1回の衝突でこの分子がピストンに与 える力積を m, v,を用いて表せ。 (2) この分子が1秒間にピストンに衝突する回数 f,もv, Lを用いて表せ。ただし, 分子どうしの衝突は無視できるものとする。 (3) この系の圧助 P{Pa) を N, m, <v?>, Vを用いて表せ。 ただし, V=L° とす R V (re る。 (4) この系の内部エネルギーU[J]を系の絶対温度T{K)および N, )k を用いて表せ。 (2) 次に,ピストンを速ざ vo[m/s)でxの正の向きにゆっくりと移動させる。 (5) ピストンに衝突する「個の分子を考える。1回の衝突によるこの分子の運動エネ ルギーの変化量はいくらか, m, v, voを用いて表せ。ただし, #oがu。に比べ十 分小さいためvo の項は無視できるものとする。 (6) このとき,系の温度の単位時間当たりの変化量 4才を(温度す, 体積Vおよび単 位時間当たりの体積変化量 AVを用いて表すと 27 vV 4T=- となることを示せ。ただし,AV=Lvとする。 また, voがかに比べ十分小さいた め,f。の変化は無視できるものとする。 /万子が1回の衝突さ受る様は 3 一 () +2mue (-mux)-(mvx): -2mlx ;ピストンに与スるカ積は 作用及用の活則まり 2mじx [Ms] 3 2 22 い。 (m Nm<r's MalA p: 3T PT: nRT 4) PIIVYU)

なぜこのようになるのか分からないので詳しく教えて頂けると助かりますm(_ _)m

1.0 2.0、3.04.0 6.0 6.0、 7.08.0A.0 x[m] (1)図は,速さ 3.0m/s で進む正弦波の時刻 t=0s での波形である。時刻 t=D20.0s での波形を図に かきこめ。 y[m)} ALAL (4) 図は、 での波 0 かきこ 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21. 24.0 x[m] y(m)} 0

基本的なことだと思うんですが、(4)の回転数はなぜ(運動エネルギー)/(仕事)で出せるんですか？

25. 【サイクロトロン) 荷電粒子を高エネルギーに加速するサイクロトロンのはたらきについて考えよう。 サイクロトロンでは, 図に示すように, 二つの半 交流電圧 円形の金属箱D,, D, (形が文字1D に似ているので, ディーとよばれる)を真空容器に入れ, 半円の面に 垂直に磁場を加える。 D, と D, の間に交流電圧を加 B イオン源C B えておき, 中心にあるイオン源Cで正電荷 質量 イオンビーム をもつ粒子pを作る。 D, より D, の方が高い電位 であると, C で作られた粒子 p はD, に向けて加速 D D。 される。D, に入ると, 一様な磁場があるので, 粒 子pは円運動をする。 D, の中には電場がないので, 粒子pの速さは変わらない。 粒子 p が 半円形を描いてD, から出たときに, D, より D, の方が高い電位となるように交流の周波数 を選ぶと,粒子PはD,に向けて,さらに加速される。このように, 粒子pは, D, と D2の 間で加速され,加速されるたびに半径が大きくなるようにして円運動を続ける。 そして,そ の半径がディーの半径に近づいたところで, 粒子pを外に取り出す。 D, と D,の間を粒子pが通過する時間は十分に小さく無視してよいものとする。また, 粒子pは磁場に垂直な平面内を運動するとして, 次の問いに答えよ。 (1)粒子pが速さ vで速度に垂直な磁東密度 Bの磁場の中に進入すると, 磁場に垂直な 平面内で等速円運動をする。 その半径と周期をそれぞれ求めよ。 また, その周期の特 徴を述べよ。 イオン源 C で粒子 pが作られたとき D, と D。 の電位差は最大で, 粒子 p は加速され てD, に垂直に入射した。粒子PがD, 内で半円を描いた後D, から出たときにD, と D。 の間における加速が最大になる交流の周波数を求めよ。 (3) 交流の周波数を(2)で求めた値に固定しておけば, 粒子pはD, と D, の間を通過する たびに加速される。 このように, 粒子 p は, D, と D, の中を, 半径は徐々に大きくな るようにして円運動を続けて,その半径が Rになったとき,外に取り出されるとする。 このときの粒子pの運動エネルギーをR, B, m, qで表せ。 (4)粒子PがD,と D,の間を通過するときのD, と D,の電位差をV,とすると, (3)の場合, 粒子pは作られてから取り出されるまでにおよそ何回転したか。 ただし, イオン源C で作られたときの粒子pの運動エネルギーは無視できるものとする。