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)

どうしても計算が合いません。 どこが間違っていますか？また計算過程がぐちゃぐちゃなのでもっと綺麗な計算方法があれば教えてほしいです

① Ma = Mg-T O a= g(M-m) M+m g(M-m)を代入 ⑦にa= M+m Ma T-Mg Mg = Mg(M-m) M+m 2Mm IE:T= M+m (XM+m) = M&(M+m) Mg(M-m) R -1110 諤 ast

(2)について質問があります 伸びが、x2 + y2 - y1となっていますが、x1は引かなくていい理由を教えていただきたいです (x2 + y2 からy1を引くのは理解しています)

図に示すようにばね a ( ばね定数k, 自然長L)の一端を 天井に固定し,他端に質量m の小球Pをつるす。 さらに Pにばねb (ばね定数k, 自然長12) の一端を固定し,他端 に質量 M の小球 Q をつるす。 はじめ全体が静止している とき,ばね a,b は自然長からそれぞれx1, x2 だけ伸びて いる。 ばね a, bの質量はいずれも無視できるものとし, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)x1, x2 を求めよ。 a PO ( **UPT 3 b Q 次に,Qを鉛直下方にゆっくり引いて静止させる。P, Qが移動した距離をそれぞれy, y2とし,このときQに加えている力の大 きさをF とする。 (2 y1,y2を求めよ。 Dito -x: 9

物理 132番の(ケ)について質問です (ケ)のときコイルの誘導起電力はi1の向きと同じなので符号は正と考えたのですが回答では負でした。なぜ負になるのかを教えてください🙏

抵抗 R O スイッチS に比べて増加するか、するがす (i) コイル2の長さを軸方向に押し縮めた後に、 同じ実験をした。 (i) 鉄心を引き抜いた後に、同じ実験をした。 132. 〈コイルを含む直流回路> 〔19 大阪府大 改 からの距離 (m) うう。 導体棒中 ■における電場 反時計回りに, 電力が生じる。 印b の向 ■に電流が流れ 図1の矢印 はたらくと考え である。 [15 同志社大 〕 次の文章のアコに当てはまる数式または数値を 答えよ。 また、サに当てはまる語句を答えよ。 h c L b Ix d f R 図に示すように抵抗とコイルをつないだ回路で, スイッ チSを閉じたり開いたりしたときに回路に流れる電流を考 えよう。 電池の起電力をE. コイルの自己インダクタンス L. 2つの抵抗の抵抗値は図のようにr, Rとする。 電池 と直列につながれた抵抗値の抵抗は電池の内部抵抗と考 えてもよい。 また, 導線およびコイルの電気抵抗は無視できるものとする。 a +r ch S E スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル, 抵抗値Rの抵抗を図の矢印の向きに流れる電 流をそれぞれ I, と書くことにする。 このとき, 抵抗値の抵抗を流れる電流はア となる。 経路 abdfgha についてキルヒホッフの法則を適用すれば、 電池の起電力と回路に 流れる電流の間にはE=イの関係が成りたつ。 一方,このときコイルを流れる電流が 微小時間 4t の間に 4 だけ変化したとすると, 経路 abcegha についてキルヒホッフの法則 を適用すればE= ウ の関係が得られる。 スイッチSが開いていて回路に電流が流れていない状態でスイッチSを閉じたとき、その 直後に回路に流れる電流は, L=エ=オとなる。したがって、スイッチSを閉 じた直後にコイルに生じる誘導起電力の大きさはE, r, R を用いてカと表される。 方, スイッチを閉じてから十分に時間が経過した後にコイルに流れる電流は、ムキ であり,このときコイルにはクだけのエネルギーが蓄えられることになる。 to D

問2において解答では位置エネルギーの値が正の値となっているのですが無限遠を基準にした時マイナスではないのですか？教えて頂けると嬉しいです。

0.9, 間にはたらく力の大きさFをk.m.d. Qのうち必要な記号を用いて表しなさい。 問2 静電気力による位置エネルギーの基準を無限遠とする。 時刻 t = 0 に小球 を打ち出した直後における, 点電荷Pの運動エネルギーと静電気力による 位置エネルギーの和E をk, mdvgQ のうち必要な記号を用いて 表しなさい。

問2を教えていただきたいです🙇 小物体が左に進んでいて台が右に進んでいるという考えは間違っていますか？？

第2問 次の文章 (A・B) を読み、後の問い (問1~4) に答えよ。 (配点 25) A 水平な床面上をなめらかにすべることができる質量Mの台がある。 図1のよ うに、この台上のAB間は水平になっており、 BC 間は円弧で,その円弧の中心 Oは点Bの真上にあり,∠BOC=90°である。 台上の AB間, BC 間はともにな めらかである。静止している台上の端点Aに質量mの小物体を置き, 小物体に 点Bに向かって初速度vを与えたところ, 小物体は点℃まで上昇し,点Cか ら面に沿って下降した。 ただし, 小物体と台の運動は同一鉛直面内で行われる ものとし、 水平方向の速度は図1の右向きを正とする。 うんほよりmmo-mricm+Mo 小物体 m Vo T ON e 文 問1 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 mino= (mtM C自体はとまってるから。 mvo=m+M)V 小物体が点Cに達したときの床面に対する小物体の速度を表す式として 台 T M B 床面 図 1 7 M m ① - Vo Vo m M M ④ Vo m+M m m+M Vo 問2/ 小物体が点Cに達した後,面に沿って下降して,台のAB間をすべって いるときの床面に対する小物体の速度を表す式として正しいものを、次の mn'+M. MMD ①~⑧のうちから一つ選べ。 8 mvo= 1 vo m- -M 2M 2m -Vo (3) Vo m m+M m+M ⑤ m-M 2M Vo Vo ⑦ m-M Vo m m M M うんどう量保存則より小物体 mammi 台 Ma. MV m+M 2m なめらかの台静止 ひ M (第2回-8) m+M-M in Va ・ぴ mtM M -200m+M M -1) w M-m-M mtm m mno=MV_mn Mm mtml M M m+M 0

(3)でどうして重力mgは含まないんですか？？

電界中の荷電粒子の運動 例題 66 右図のような装置が真空中に置かれ ている。 左側のヒーターHから出た質 量m. 電気量-eの電子が, HA間に かけられた加速電圧 V によって加速 され,距離 dだけ隔てて平行に配置さ れた長さの2枚の電極 C D に平行 に入射する。 Cの電位はDよりVだ H Vo くなる。 314 324 ように,C,D と平行に軸、垂直に軸をとり, 電子の初速度は0とし、重力の 高い。 C,D の中央から距離Lだけ離れたところにスクリーンSを置く。上図の 影響は無視する。 (1) A を出た直後の電子の速さはいくらか。 (2) CD間にできる電界の強さEはいくらか。 (3) CD間で,電子のy軸方向の加速度αはいくらか。 (4) CD間の出口での,電子の軸方向の速度vy y 軸方向の変位 y を求めよ。 (5) CD 間を出た後, スクリーンSに衝突するまでの時間はいくらか。 (6)初めからスクリーンに衝突するまでのy軸方向の変位yを求めよ。 ●センサー 105 電圧Vで電子を加速した とき,電子に電界がする仕 事は, W=eV 解答 (1) 加速電圧にされた仕事 eV [J] だけ運動エネルギー 1 2e V が増加するので mvo?evo より,v= m (2)平行極板間の電位差と電界の関係より V V=Ed は12 電子の得た運動エネルギー は, ゆえに,E= d (3) 運動方程式より, mv²=eV 91. センサー 106 極板間では, 電界に平行な方向 →等加速度運動 電界に垂直な方向 ma=eE ゆえに、a= eE eV m md (4)CD間では軸方向には力が加わらないから等速度運動を する。CD 間を通り抜ける時間をとすると,軸方向の運 動より,l=vol, y 軸方向は加速度αの等加速度運動をする ので, eV 1 eVl →等速度運動 v₁ = at₁ = × × md Vo md √2e Vo 1 ev Y₁ 2 at₁₂ = × × 2 2 md (5) CD 間を出ると,電界はなくなるので、x軸方向にも 方向にも力がはたらかず,等速度運動をする。軸方向の運 Vo m VL e d № 2m Vo VI² Ad Vo ■ 原子・分子の世界 動より, L- =vot ゆえに、t= 2L-1 2L-1 m 200 22eVo 2 (6) 電極を出た後の y 軸方向の変位を y2 とすると, VI² VI(2L-1) y=y+y2=y+vyt= + Advo 4d Vo VIL 2d Vo

5️⃣(1)8.0m/s (2)12.0m 6⃣(1)2.0s （2）15m/s になるのですが、 途中式など解説お願いします🙏

5 4.0m/sの速さで一直線上を動いていた物体が,一定の加速度 2.0m/s2 で速さを増した。 (1) 2.0秒後の物体の速さは何m/s か。 物体の速さをV[m/s]とする [v=Votat V=4.0+2.0×2.0 12 (2) 2.0秒後までに物体が進んだ距離は何mか。 12m/s 2- Vot+at (3) る 8 x=4.0×2.0+2×2.0×2.02 32.0m =32 (2) 12.0m(有効数字のたし算は末位の位の高いものまで) 参考: サポートP14 例題4 解答 (1)8.0m/s x軸上を速さ3.0m/sで等速直線運動をしていた物体が時刻 Os で原点を通過した後、一定の加速度 6.0m/s2で速さ を増していった。 (1)x=18mの位置を通過するときの時刻は何sか。 x=vot+zatzl x=18m,Vo=3.0mds,a=6.0m/s2を代入 18=3.0++/x012 →3.01+3.0+-18:0 (+-3.0)(3.0++6.0)=0 (2)x=18mの位置を通過するときの速度の大きさは何m/sか。 3.0g

仮にC点にマイナスの電荷を置いた場合、十分時間が経過したあとマイナスの電荷は無限遠に行きますか？

102 図のように,2つの正の点電荷 Q[C] をそれぞれ点A(0, d), B(0, -d) に置 いて固定した。 クーロンの法則の比例定数 をk [N·m²/C2] とする。 Ay [m] Q⚫A(0, d) (1) 原点Oおよび点Cでの電場 (電界) の 強さはそれぞれいくらか。 C(d, 0) 〔m〕 Q.B(0, -d) (2)原点Oおよび点Cの電位 Vo, Vc は それぞれいくらか。 ただし, 電位の基準 は無限遠点とする。 (3)C(d, 0) 正電荷g〔C〕,質量 m〔kg〕の点電荷Pを置くとき,P が受ける静電気力の大きさはいくらか。 また、その向きを答えよ。 (4)Pを点C(d, 0)から原点0まで静かに運ぶのに要する仕事 W, は

どのようにしてva≠０を示せば良いですか？

48* 傾角30°の滑らかな斜面上に,質量 M の小球Aが壁と軽いばね (ばね定数k) で 結ばれ, 静止している。 質量m(<M) の 小球BをAから距離 dだけ離して静かに 置いたところ,斜面上をすべり降り,Aと 弾性衝突した。 斜面に平行に x軸をとりま 力学 33 m d M x B 00000 A 30% はじめのAの位置を原点(x=0) とし, 重力加速度をg とする。 (1) 衝突直前のBの速度u を求めよ。 (2) 衝突直後のA, B の速度 UA, UB を求めよ。 (3) A が達する最下点の座標 x を求め, UA, M, k で表せ。ただし,A が再び原点に戻るまでの間にBとの衝突は起こらないものとする。 1 (4) Aがx=x を通るときの速さw を求め, UA で表せ。 (C) (5) A が初めて原点に戻ったとき,Bと2回目の衝突をするためにはd をいくらにすればよいか。 M,m,k,g で表せ。 (4) (千葉大 + 学習院大)