物理の電磁気に関する問題です 出典:大阪大学（理系）2019 2枚目の写真にある問4について、解説では極板Dを移動しても電気量は変わらないため電荷の保存則を用いていますが、 ①「電気量が変わらないのはスイッチ1を切ったから」と言う解釈で良いのでしょうか？ ②解説にある等... 続きを読む

22 2019年度 物理 〔2〕 以下のような,二種類の回路で起こる現象について考えよう。 お I.図1に示すように, 3枚の平行極板 A, B, D が置かれている。極板Aと極 板Bの位置は固定されており,極板Dは摩擦なく, 平行を保ったまま極板に NATURE 垂直な方向に動く。極板D は, スイッチ S を介して電圧 V の直流電源,ス イッチ S2 を介して自己インダクタンス L のコイルとつながっている。 3100 最初に極板 D は極板 A-Bの中間に置かれており,極板D-Aと極板D-Bの 間隔はともにdで極板間は真空になっている。このとき極板 D-A,極板 D-B からなるコンデンサーの静電容量は両方ともにCであった。スイッチ SL とスイッチ S2 はともに開いていて,どの極板にも電荷は蓄積していないもの とする。極板 D の変位をx(x <d), 最初の位置をx=0とし、極板Bか ら極板Aへの向きをxの正の向きとする。極板の面積Sは十分広く, 極板 きとする。他の面積は十万 16 の厚みはd に比べて十分薄いものとする。 極板の端の影響は無視できる。ま た導線及びコイルの抵抗は十分小さく, 無視できるとする。 61923 idid: *** Č6 +6 Aとせよ。 33817343 AJAN B D L X 4 #5820 ASHXU 05-0400 (3₂/Stot 図 1 FV (1) 02 (>) m ようこ出店 narosa # (3)

時間についてなかなか理解出来ません。そもそも図がないのでt=t(0)の時、音源や音波はどういう状態なのか、なぜ、tをt+t(0)とみなせるのか。教えていただければ幸いです。

Ⅰ. 次の文の空所 速さを Vとする。 あ にあてはまる数式を,解答用紙の所定欄にしるせ。ただし、音の 図のようにばね定数kの軽いばねの一端を天井に固定し、 もう一端に質量mのスピ カーをつないだ。 スピーカーは周波数の音波を発している。 つりあいの位置から真 下に D だけばねを伸ばした位置から静かにスピーカーを離したところ, スピーカーは鉛 直方向に単振動をした。 スピーカーが単振動を始めた時に発した音波が床に達した時刻を t=0 とすると, それ以降スピーカーの真下の床で聞こえる音波の周波数fは. f= あのように時間変化した。 ただし, スピーカーは音波を発していてもいなく ても同じ単振動をする。 また, D はスピー カーから床までの距離に比べて充分に小さい とする。 天井 ばね スピーカー A l l l l l l l l l l l l l d

55の電流の向きが、北→南になる理由を教えてください。どなたかよろしくお願いします🙇‍♀️

55 地磁気の南北方向に十分長い導線を水平に張り, その JUHT 真下d 〔m〕 の所に小さな方位磁針を置く。 電流I 〔A〕 を流すと N は東に30° 振れた。 電流の向きと地磁気(の 水平成分) Hc を求めよ。 また, N を東に 60° 振らすの (dw\w]) に必要な電流Iを求めよ。 北 [30% N S 南導線

(3)の解答です。 赤の波線の部分が分かりません。 よろしくお願いします。

基本例題68 直線電流と円形電流がつくる磁場 PAUX TU 「図のように,長い直線状の導線 XY に 15.7A の電流が流れて おり,そこから20cmはなれた位置に中心Oをもつ, 半径10cm の2回巻きの円形導線がある。両者は同一平面内にあるとする。(mAdW) (1)直線電流が円の中心0につくる磁場の強さと向きを求めよ。 (2) 円の中心の磁束密度の大きさを求めよ。 ただし, 空気の 透磁率をμo=4π ×10-7N/A2とする。 LON (m) \% (3) 円形導線に電流を流して, 中心0の磁場を0とするには,円yl 形導線に,どちら向きにどれだけの電流を流せばよいか。 指針 (1) (2) 直線電流がつくる磁場は, H=I/(2xr) から求められ, 磁束密度は, B=μH から計算される。 (3) 直線電流によってできる磁場と,円形電流 によってできる磁場が打ち消しあうように, 円 JHJH 形導線に電流を流せばよい。 解説 (1) 求める磁場の強さHは, H 09368 I 15.7 2πr 2×3.14×0.20 12.5A/m = 13 A/m 磁場の向きは, 右ねじの 法則から、紙面に垂直に 表から裏の向き (図)。 15.7A ↑ 0.20m H 0 20. 電流と磁場 257 X 基本問題 511,512 ↑ (2) 磁束密度の大きさBは, 15.7A TOTA 10cm 20 cm B=μH=(4x10-7) ×12.5 O! IR TH 09 = (4×3.14×10-7) ×12.5=1.57×10-T a 1.6×10 -5 T (3) 巻数N, 半径rの円形電流が, その中心につ くる磁場の強さHは,H=N1 円形電流がつくる磁場の強さと, (1)で求めた 磁場の強さが等しくなればよい。 12.5=2x I=1.25A 1.3 A 2×0.10 円形電流が中心につくる磁場は、紙面に垂直 に裏から表の向きとなればよい。 反時計まわり 17 (2\m)u 514515.516,517

2番と3番の解き方を教えてください! よろしくお願いします。

例題 10 摩擦のある斜面上での物体の運動 右図のように、傾きの角30°のあらい斜面上に,質量 14.0kgの物体を静かに置くと、物体は斜面上をすべりお りた。斜面と物体との間の動摩擦係数を0.20 とする。 (1) 物体にはたらく力を矢印で示せ。 (2)物体にはたらく動摩擦力の大きさはいくらか。 (3) 物体の加速度の大きさはいくらか。 SP 運動方程式の立て方・解き方 ① 着目する物体を決める。 (2 着目する物体にはたらく力をすべて描く。 座標軸を決める(一直線上の運動の場合, 物体が運動する向きをx軸の正の向き, それに垂直な方向を軸とするとよい)。 ④力の矢印をx軸方向, y 軸方向に分解する。 ⑤ 物体が加速度運動をするときは,運動方 程式を立てる (静止または等速直線運動の 場合は力のつり合いの式を立てる)。 (4 6 すべての物体について立てた式を連立方 程式として解いて, 力や加速度を求める。 センサー 13 動摩擦力F'=μ'N は物体 の運動する向きと逆向きに はたらく。 物理の問題には独特の表現が用いられる場合があるので ④ センサー 14 力を互いに垂直で適当な2 方向に分解して, それぞれの 方向で運動方程式を立てる。 センサー 15 運動する向きを正の向きと して, 仮に加速度を正の向 きに書き込む。 図を見なが ら、物体の運動方向にはた らく力のすべてに正負をつ けて, その合力を求め, 運 動方程式を立てる。 ①② 20 y 例傾きの角のなめらかな斜面上に置 かれた質量mの物体の運動 3 mgsinoy N 解答 (1) 物体にはたらく力は, 斜面からの垂直抗力と動摩擦 力, および重力である。 これ らを描くと、右図のように なる。 (2) 物体にはたらく力を,斜面 に平行な方向と斜面に垂直な 方向に分解する。 斜面に垂直 な方向の力のつり合いより, 垂直抗力の大きさをN〔N〕 と すると, mg mgcoso 130° >>46 130° 2 130° 垂直抗力 慣れよう。 mg 軸方向には力 のつり合いの式 y ma=mgsine ⑥ 力と加速度がわかると,さらに等加 速度直線運動の式を利用して, 位置. 速度時間を求めることもできる｡ 47 48 N-mgcose = 0 x軸方向には運 動方程式 N 重力 1309 動摩擦 4.0×9.8N N=4.0×9.8cos30° F = pl ・動摩擦力の大きさをF'とすると, F' = 0.20 N したがって, F'=0.20×4.0×9.8cos30°=6.7816≒ 6.8[N]) (3) 物体の斜面に平行な方向の運動方程式は、 斜面に沿って 向きを正として, 加速度の大きさを α 〔m/s-〕 とすると, 4.0a=4.0×9.8 sin 30° - 6.78 ゆえに, a = 3.205≒3.2 [m/s ]

（1）なぜ3枚目のように求めてはいけないのですか？

演習 8-2 図のように, ばね ばね定数k) の一端を天井に固定し、他端に小物体(質量 mg だけ伸びたところでつり合った (重力加速度の m) を接続すると, ばねが k 大きさg). ばねが自然長となる小物体の位置を原点として, 鉛直上向きにx軸 を定め, x軸に沿った小物体の運動を考える. 小物体の位置を座標xを用いて表 し、速度をv, 加速度をaと記す. mg の位置から,x=0の位置までゆっくりと運ん (1) 小物体に外力を加え x=- k だ.この間の外力の仕事 W を求めよ. 時刻 t=0にx=0の位置で, 小物体を静かに放した. (2) 運動方程式より k mg - - /h2² ( x + m²) m k ma=-kx-mg となる. 運動を時間追跡し, その結果を用いて, v²をxの 関数として表せ. (3) 運動エネルギーの変化が, 弾性力と重力によってされた 仕事に等しいことを用いて, ぴとxの間の関係式を作れ. (4) 運動エネルギーと弾性エネルギーの和の変化が,重力に よってされた仕事に等しいことを用いて, v2とxの間の関 係式を作れ. (5) 運動エネルギーと弾性エネルギーと重力の位置エネル ギーの和が保存することを用いて, v”とxの間の関係式を 作れ. .. a=- ooooooo 方針 (1)は仕事の計算. 外力を求め, 仕事の定義に従って計算すればよい. 一方で, 外力以外に現れる力は,重力と弾性力のみであるから, エネルギー収支から仕 事を逆算することもできる. (2)以降は,単振動であるから、時間追跡もエネルギーでの扱いもできる. そ こで,演習8-1 と同様に,指示に従って各手順を確認しておく. よって、仕 物体と に

解説にはこの図で書いていたんですが，なぜF［弾性力］が下向きに働くんですか?? 上から押している［＝自然長から縮んでいる状態］から自然長に戻ろうとする働きをするから上向きに弾性力が働くくないですか?

静止する物体 で引く) 糸 HO (6) 床の上で静止する物体 (真下に手で押す) DW 201 あらし (糸で水

この問題の（4）の解説（3枚目の画像）での囲ってある計算が何故こうなるのか分かりません。 途中計算を教えて下さい。

0+ 68. 回転するリング■ 半径aの円形状につくられた針金 が,鉛直面内に立てられており, 針金は,中心を通る鉛 直軸のまわりに回転することができる。 また, 針金には, 質量mのリングRが通してあり, リングRは , 針金に沿 って自由に運動することができる。重力加速度の大きさ をg として,次の各問に答えよ。 まず,針金とリングRとの間に摩擦がない場合を考え る。 図のように、針金を鉛直軸のまわりに一定の角速度 で回転させたところ, リングRは,Rと針金の中心Oを 結ぶ直線と鉛直軸が角度0をなす位置で,針金に対して 静止した。 リング R 鉛直軸 (1) リングRが受ける重力の,針金の接線方向の成分の大きさはいくらか (2) 針金が鉛直軸のまわりに回転する角速度はいくらか。 (3) リングRが針金から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 次に、針金とリングRとの間に摩擦がある場合を考える。針金を一定の角速度で回転 させたところ, リングRは,Rと針金の中心Oを結ぶ直線と鉛直軸が角度0をなす位置 で, 針金に対して静止した。 針金とリングRとの間の静止摩擦係数をμとする。 (4) リングRを針金に対して静止させるための, 針金が鉛直軸のまわりに回転する角 速度の最大値はいくらか。 ただし,μ- とする。 cose 1(e) sine (獨協医科大改) 例題 7.10 0 例題 7 a 針金

分からないです。。教えてください🙇‍♀️

DW 2 (1) (b) 1.0×10'Ω (c) 1.0×100 (2) (a) 0.14sin 100rt (A) (b) 0.14 sin(100mt-)(A) (c) 0.14 sin(100xt+ (A) 10. コンデンサのキャパシタンスが53.1 (μF) のとき、 周波数 50 (Hz) における容量リアクタンスを (Ω) を求めよ｡ 11. 図のような交流回路において、 抵抗 4 (Ω) に加わる電圧(V) を求めよ。 4Ω 3Ω 100V ~ 12. 図のような回路に交流電圧100(V) を加えたときの負荷の消費電力(W) を求めよ。 R=8[Ω] 100V X=6[Ω] 13. 図のような交流回路で、 a-b間のインピーダンスを求めよ。 1292 592 ao- 交流電源 bo- 14. 図のような回路で、電流計Aの指示値 (A) を求めよ。 6A {√↓8A 15. 図のような回路で、電流計の指示値 (A) を求めよ。 A 6A 8A -7- = C R から、 HRVATIC MENGE の価格

(1)の問題 Tを分解するのと、mgを分解するのとで答えが違うのですが、何故この場合はTを分解してはいけないのですか？

リ外める値 voをこえると,小球が面からはなれる。v。を, 0, gを用いて表せ。 ヒント(1)(2) 小球は,重力,張力, 垂直抗力を受け,それらの鉛直成分はつりあってい る。また,円の中心方向の成分を向心力として, 等速円運動をしている。 →例題28 206.鉛直面内の円運動●長さ1の糸の一端に質量mのおも りをつけ,他端を点Oに固定して, 振り子とする。糸が鉛直 方向と角0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。おもりの最下点をB,重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 0 0 A m B 例題29 ヒント(1) このとき, おもりの速さは0なので,向心力は0 となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。