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物理 高校生

106(オ)がわからないです

(2)図の最初の状態にもどる。すなわち,各スイッチは開いており、 (4)各コンデンサーの耐電圧(耐えられる電圧の限界)がすべて 45Vであるとき,合成コンデ C, Dの電位はそれぞれ Va=V(V), Va=Dオコ×V[V). [V/m]である。導体板 A, B, C, D間に蓄積されている静電エ 図1のように、十分に広い面積Sをもった平行板コンデンサーにおいて, 左側の極板Aは この状態でスイッチ S.のみを閉じた。このとき, 専体板A, B, どの導体板にも電荷は蓄えられていない。次の2つの操作後の結果を比較しよう。 d(m)、2d (m), 3d[m) とする。ここで, dは導体板の辺の長さ aと比較して十分小さいと する。国中のS,Sa. Siはスイッチを表している。 電源Vは電圧「V[V) の直流電源であり。 操作a):スイッチ S」を閉じ,しばらくしてスイッチ S,を開く。 それからスイッチS.を る文章を解答群から選べ。ただし、 数式は C, V、 dのうち必要なものを用いて答えよ。 2つの導体板 A, Bを平行板コンデンサーとみなしたときの電気容量を CIF) とする。 導体板Dは電源の負極とともに接地されている(接地点の電位を基準V とする。 また。 84 コンデンサー 85 標準間■ A つり最初の状態ではどの事体数にも電荷は書えられていたい。 °104.(コンデンサーの合成容量) 6.0Vの直流電源Eと,電気容量がそれぞれ 3.0μF, 1.5μF, 2,0μF, 2.0μFの4つのコンデンサー Ci, Ca, Cs, C4を図のように 接続し、十分に時間を経過させた。各コンデンサーは,接続する前 は電荷をもっていなかったものとして,次の問いに答えよ。 (1) 4つのコンデンサーの合成容量 C [uF] を求めよ。 (2)各コンデンサーに加わる電圧 Vi. Vz, Vs, Va [V), および蓄えら れた電気量Q,Q, Q, Q [C] を求めよ。 (3) 各コンデンサーに蓄えられた静電エネルギーの合計び [J] を求めよ。 C C。 S」 し ×V (VJ, Vo=UV である。導体板BとCの向かい合 C。 れらの間の空間に発生する電場は図で右向き, その強きは AB C E ネルギーの合計はオ|×CV2[J] である。 通体所の間属は拡大して かいてある ンサーとしての耐電圧 Vimax (V] を求めよ。 105.(ばね付きコンデンサー) (10 群馬大) 閉じる。 固定されているが、右側の極板Bは壁に固定されているばね (ばね定数k)につながカて。 て、Aに平行なまま動くことができる。極板が帯電していないとき, ばねは自然の長さのい 態にあり,極板間の距離はdであった。次に,図2のように,極板Aに正, 極板Bに自の筆 荷を徐々に帯電させるとばねは徐々に伸び,最終的に極板Aに +Q, 極板Bに -Qの雷益た 帯電させたところ, ばねの伸びが 4d (Ad <d), 極板問距離がd-ddとなったところでつり あった。真空の誘電率を Eo, 空気の比誘電率を1とする。また, ばねおよび壁の帯電, 重力 の影響はないものとする。次の問いに答えよ。ただし, (2)~~(5)は, Eo, d, k, Q, Sの中から 必要なものを用いて解答せよ。 (1) 電気力線のようすを図3に矢印で表せ。 極板間の電場の強さEを求めよ。 極板Bにはたらく電気的な力Fを求めよ。 (4) dd を求めよ。 (5) 極板間の電位差Vを求めよ。 ここで、極板Bを固定し、極板Aに +Q. 極板Bに -Qの電荷 を帯電させたまま、極板間に、比誘電率2の誘電体を図4のよう にゆっくりと差しこんだ。 6 このときの電気力線のようすを図4に矢印で表せ。 (7) Bにはたらく電気的な力は,(3)と比べてどうなるか。 を開く。 初めに操作(a)による結果を考察する。操作終了後,導体板CとDの間の電場の強さは 一カ(V/m] であり,導体板Aの電位は Via=Lキ ×V(V) である。このとき、毒体 新間全体に蓄積された静電エネルギーは,(1)のエネルギーの値オ×CV?[J) の ク]番 である。 一方,操作(b)の場合, 操作終了後に導体板AとBの同に発生する電場の強さはケ (V/m] であり, 導体板Aに蓄えられた電気量は Q=D■コ C) である。 また、事体板 A Bの電位はそれぞれ VAb= サ×1/[V), Vias=■シ×1/(V) となる。この場合、毒 体板間全体に蓄積された静電エネルギーは, (1)のエネルギーの値閉×CV*(J]の ス] 倍である。 したがって、2つの操作後の結果を比較すると次のようなことがわかる。 スイッチS。 を閉じると導体板 B, C間に発生していた電場が消失するので, スイッチを開じた直後。 その分の静電エネルギーが減少する。このとき、 セ」ということがいえる。 (2)の(b)の操作後,しばらくしてスイッチS:を開き、それからスイッチS,を開じた。この とき,導体板Cの電位は V%=[ ソ×1/[V] で, 導体板BとDに蓄えられている電気量 (絶対値)はそれぞれタ×0,[C). 「 チ]×Q&(C) となる。ここで、 &はこのコ(C である。 |セの解答群 3- d-dd- B A B otinl Foom P00000 +Q-91 図1 図2 -Q +Q 図3 +Q *106.(4枚の導体板によるコンデンサー回路) (15 広島市大 改) 図4 (a), (b)で等しくなる 間の静電エネルギーに加算される (14 東京理大改) s」a 51

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物理 高校生

きくって書いたところがわかりません、どの公式を使えばいいのかわかりません、ひとつでもわかる方教えて欲しいです

R * 4C2 地球を半径Rの球とし、地表における重力加速度の大きさをgとすると、地表より高さh=の所の重力加速度の大 きさgの値はどう表せるか。 4D1 質量3.2kg の物体が地球表面にあるときの万有引力による位置エネルギーはいくらになるか。ただし, 地球の 半径を6.4×106m, 地球の質量を6.0×104kg, 万有引力定数を 6.67×10-11 N·m?/kg?とし, 物体が無限遠にあ るときを位置エネルギーの基準にとる。 へ 4D2 地表における重力加速度をg. 地球の半径をR、地球の質量を M、 万有引力定数をGとして、以下の問に 答えよ。 (1)重力の原因を地球と物体の間の万有引力だけが原因であるとして、地表における重力加速度を、R、M、Gを用いて 奏せ。 (2),実際の重力の原因は、 万有引力以外に何があるか。 (8) 物体(質量m)を、地表から高度Rまで運ぶために必要な仕事を求めよ。 4D3 地表から真上に向かって物体を打ち上げたとき、物体が地表から地球の半径の 3.0倍の高さまで到達するには、初速度 をいくらにすればよいか。地球の半径を6.4×10°mとし、地球の自転·公転の影響は考えないものとして答えよ。 4D4 質量が40×1024kg の惑星から、 1.34×1010mだけ離れたところに小物体を置き、 静かにはなしたところ、 小物体 は動き出した。惑星からの距離が6.7×10°mのところで、小物体の速さは何 m/sか。 ただし、万有引力定数を6.7×10~11 N·m?/kg? とする。

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物理 高校生

【v-tグラフ】 向きを答える時に1枚目の方では左向きを-と示していますが2枚目では右向き、とそのまま書かれていて問題によって変わるものなのか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

x-tグラフの基本プロセス Process プロセス 1 文字式で表す プロセス 2 グラフから数値を読みとって代入 プロセス 0 X = 4.0、位置座標x (m) プロセス 3 答えは[数値)× [位]で表す 数直線上の向きに+やーで表す -X5= 4.0 4.0° デッスマイナス X3= 2.0 2.0 X4= 0 - 時刻t(s) X2= 2,0 2.0 4.0 6.0 8.0 t5 M MM MM ち= 0 t2 t3 ta 解説 (3) 1 求める平均の速度を西[m/s] とする。 プロセス 1 文字式で表す X5- X4 求める平均の速度を [m/s] とする。 (1)と同様に D3= ts-t。 Ax - X2-X1 D= At tな-ち 4.0-0 2 8.0-6.0 プロセス 2 グラフから数値を読みとって代入 =2.0 [m/s] 2.0-4.0 2.0-0 V= 3 答 +2.0m/s = -1.0 [m/s] (4) 答 プロセス 3 答えは [数値] × [単位] で表す 速度[m/s) |ひーtグラフ ーは, 速度の向きが正の向き 2.0 答 -1.0m/s と逆であることを示している 1.0+ (2)1 求める平均の速度を返 [m/s] とする。 時刻 8.0 t (s) 2.0 4.0 6.0 (1)と同様に ひ2= 0 -1.0 X3- X2 ts-te -2.0+ 移動距離の 2.0-2.0 4.0-2.0 2 (5) 求める道のりをs[m] とする。 総和が道のリ =0 [m/s] |x2-x|+|x3-xa|+|x4-xal+|xs-xil =|2.0-4.0|+|2.0-2.0|+|0-2.0|+|4.0-01 =2.0+0+2.0+4.0 =8.0 [m] S= 3 答 0m/s 傾きが0なら速度も0 答 8.0m 片道4.0mの距離を往復した

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物理 高校生

空欄の所分かりません

4月 30 日 J 版 15 (i)物体Aが時刻 30s に連度8.0m/s で原点を 通過後、x軸上を一定の加速度-2.0m/sで進む。 (a)=0~6,0s の運動をp-4 図に表せ。 (b)t=0~6.0s での移動距離(m), および =6,0s での変位 x[m] を求めよ。 (a) 時刻 での連度e は、 o=8,0m/s. a=-2,0m/" より ぃ=80-2.0f となる (下四)。 (m/s)t 等加速度直線運動の -t 図から変位を求める 日速度 D →岡回 -t 図の面構ー変位 x この部分の面 =6.0sのとき =8.0- 2.0×6,0=-4.0m/s + at ar 1. 8.0 この部分の面横= tu の=×8.0×4.0=16m 6.0 4.0 a) 0 D- (b) p-t 図の①+ ④の面積が移動距離!を、 の-のの面積が変位x を表すので O X= of + -4.0 の=合×4.0×2.0-4.0m 2変位の式 a<0 のとき を一定の加速度-2.0m/s" で運動する。時 刻=Os に原点を速度8.0m/s で通過した。 次の問いに答えよ。 物体Aがr軸上 1= 16+4.0= 20m *= 16-4.0= 12m 例題 時刻 t=D3.0s でのAの変位×[m] を求 めよ。 (3)物体Aが時刻 3Os に速度 12m/s で原点を通 過後、x軸上を一定の加速度-2.0m/s' で進む。 (a)t=0~8.0s のAの運動を ひt図に表せ。 解 a=-2,0m/s° =3.0s [m/s) =0s = 8.0m/s 変位 0 a= -2.0m/s。, v0=8.0m/s, t=3.0s よ り i (a) *= Dod + af=8.0×3.0+×(-2.0) ×3.0° = 15m (b) v-t 図を用いて=0~8.0s での移動距離1 [m),および t=8.0s での変位x(m] を求めよ。 変位と移動距離の違いに注意 変位xノ 移動距離 1)時刻t=2.0s でのAの変位x[m] を求めよ。 8.0X204×(-20x 2,0° 16+(-40)-ヤ (2m 1: (4)物体Aが時刻 %3D0S に速度8.0m/s で原点を通 過後、x軸上を一定の加速度-4.0m/s° で進む。 (a) t=0~5.0s のAの運動をひ-t 図に表せ。 p(m/s) ニ 時刻t=4.0s でのAの変位x [m]を求めよ。る 8.X40+台×(シx4,0° 0 ニ 32t(-10)= 16 16m 静刻t= 10.0s でのAの変位x[mを求めよ。 - 8,0X/a04x(-0)Xlo. (b) pt図を用いて t%3D0~5.0s での移動距離! およびt=5.0s での変位x(m] を求めよ。

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