(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

(2)について 解答にあるx軸はどこで取っているんですか？

(ALB) 重要問題 13 分裂 TITOAROL ( 質量 M 〔kg〕の球Aが,図1のように力F 〔N〕 を T 〔s〕 間受けて, 質量m[kg] の半球Bと質量M-m [kg] の半球Cに分裂する場合について考える。重力は無視でB きるとして次のに適当な式を入れよ。 初めAが静止している場合,分裂後のB [ の速さは(1) [m/s] である。次に図2 A 高 のように, Aが運動量 〔kg・m/s]で等速 小 直線運動してきて点Dで分裂を起こした後, B,Cが, 点DからL 〔m〕 だけ離れてAの 進行方向と垂直に置かれた板に衝突する場 合,分裂の方向はさまざまであることを考 えると, Bの運動量の最大値は2人 [kg・m/s]である。 また分裂がAの進行方向と垂直な方向に起こった場合,Bの 運動量の大きさは (3) 〔kg・m/s] である。 この場合、Bは板上, 点Eから (4) 〔m〕 離れた所へ衝突する。 2O AO S (331 〈三重大〉 内 D B H 差が つく! -D ORCH ÞOR L F ELD 小塚 量す達擦12 ( 解

(2)で4.0秒間に船が進む距離の式で10を掛けていますが、なぜ20じゃないんですか？ また、仮に20だった場合、答えは6.2×10の2乗であっていますか？

船の前方にある静止している氷山までの距離を はかるために, 船上で汽笛を鳴らしたら 4.0 秒後 に反響音が聞こえた。 音の速さを3.3×102m/s と して,反響音を聞いたときの船と氷山との距離を 次の (1), (2) の場合について求めよ。 ( 3点×2=6点) (1) 船が静止している場合 ONT (2) 船が20m/sの速さで氷山に向かって進んでいる場合 [ ))) 宝氷山

難し過ぎて全然分からないです(´；ω；｀) 助けてください!

達するまでの時間を求めよ。 ただし,重力加速度の大きさをg とする。 思考 物理 49. 斜方投射と自由落下図のように、水平な地面上 の点Aの真上で, 高さんの点Bに静止している小球P がある。 地面上でAから距離 はなれた点にいる人 が,小球Pの落下と同時に弾丸を発射し, 小球Pに命 中させるためには, 0 からまっすぐにBをねらえばよ い。 仰角 6 は tan0=h/lで表される。 弾丸の初速度 の大きさをvo. 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 弾丸を発射してからPに命中するまでの時間を, vo, しん を用いて表せ。 (2) 命中するとき, P と弾丸の高さが一致していることを示せ。 思考 物理 50. 斜方投射と鉛直投げ上げ 図のように, 小球Aを鉛 Vo OF 30% JVERPO (帝京大改) B

ここの角度が2θになるのは何故ですか？

135. 棒とおもりのつりあい 図のように, 長さ 質 量Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き, 棒の一 端に,質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで 糸を 定滑車にかけた。 このとき, 棒と水平面のなす角 糸と 鉛直線のなす角が, ともに0となって静止した。 重力加 速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) 点Aを回転軸として, 棒にはたらく力のモーメン トのつりあいの式を示せ。 (2) おもりの質量mを,M,0を用いて表せ。 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を,棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。 L AO 0 MAON m →例題16

⑴についてです。 小物体のエネルギー保存則はベクトルvを内積して導出できたのですが、台のエネルギー保存則を考えるためにベクトルVを内積しようとしたのですがうまくいきません。やっぱり束縛条件を使って小物体と台のエネルギー保存則をまとめて考えるしかないのでしょうか？

例題 6. 拘束運動 滑らかで水平な床の上に、滑らかな斜面をもつ 質量Mの台を置く.台の一部は水平になっており, その水平部分に質量mの小物体がある. 最初, 台 は床に対して静止していた. 質量mの物体を初速 度で,台の斜面に向かって滑らせたところ, 小 物体は斜面を登り始め、 最高点に達した後,斜面 を滑り落ち, 再び台の水平部分に達した. 水平方向右向きに軸, 鉛直方向上向きに軸をとる. 小物体の速度を (Vx, vy), 台の速度を (V1, 0), 台の水平部分からの小物体の高さy, 摩擦はすべて 無視し,重力加速度はgとする. (1) 運動量保存則, 力学的エネルギー保存則を書け. (2) 最高点に達したときの、床に対する小物体と台の速度の成分と最高点の台の水平部分から の高さを求めよ. m VO M (3) 小物体が再び台の水平部分に降りてきたときの, 小物体と台の床に対する速度の成分を求 めよ.

この問題の(1)なのですが、ρとρ0の違いがわからないです。わかる方教えていただきたいです。

FU 85浮力 密度が一様な物体を水(密度po [kg/m²]) に浮かべたところ, 物体の体 [m²] の3分の2が水面より下に沈んだ。 重力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 (1) この物体の密度ρ [kg/m²] を求めよ。1人 (2) 力を加えて物体全体を水面より下に沈めたい。 必要な力の大きさf〔N〕 を求めよ。 例題 1893 Uk

物理の力学的エネルギーのところなんですけど、 なぜ青線のように判断できるか分からないです 教えてください🙇‍♀️

発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー 図のように、天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをg と する｡ 隠れる位置でのばねの伸びはいくら Sh (1) このばねのばね定数はいくらか。( (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 大樹 く (3) おもりが達する最高点の 点Oからの高さはいくらか。 六 解答 (1) ばね定数をんとすると, 点0での力のつりあいから、 kxo-mg=0 よって k=mg 水平面上に置き、 ば XO HACCIONETICO (2) 点Oを重力による位置エネルギーの基準とする。 点0 でのお www. もりの速さをvとすると,点Aと点0での力学的エネルギーは 責 等しいから, 2 -kd²= BUHA JOELLO 14 考え方 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。 E=K+U=一定 tem 1 0+ (-mga) +k(xo+a)² = mv² +0+kxo²b 2 2 ①.②から 1/2/ka a>xo g -mv² よって, v=a 000000000 m 2 (3) 最高点では速さは0になる。 最高点の点0からの高さをxと すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから 0+(-mga) +1/12k (x+a)^2=0+mgx+ /12k (x-xa)^③ 自然の長さ F0000000000 9①, ③ から 1/2/ka2=1/12/1kx² よって, x=4⑤) 夫婦 - a A---- 0<x<xの場合: ばねの伸びは xo-x For xx の場合: 自動ばねの縮みはx-xo 最高点の位置xが g =a どちらの場合でも, 弾性力による位置エ ネルギーは (8) 1/2k -k(x−xo)² 000000000 ↑ 補足 (3) 点0 をおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき,自然の長さ である。 の位置はx=x x=α-t 2

途中計算の過程が分からないのですが教えてください！

tonsill 問題213 216 代入して整理すると, m = v² L sine v² m L sine mg tan-N(cos²0+ sin²0 N=m(gsino- mg-N sine cos v² Ltaner Er -sine-N cos 式を整理す cos²0+sin sine cose =tan

等加速度運動をするのは加速度がかかっているからですか？2番の問題です

159 慣性力 リフトの中に質量mの小球が,天井から軽い糸 でつるされている。 このリフトを上向きの加速度αで上昇させた。 リフトの床から小球までの高さをん, 重力加速度の大きさを」とす る。 (1) 糸が小球を引く力の大きさSを, m, g, a を用いて表せ。 (2) 糸が突然切れたとする。 糸が切れてから, 小球がリフトの床に 当たるまでの時間tを, g, a, h を用いて表せ。 例題 34 m a ↑