(ク)が分かりません。分かりやすく教えてください。お願いします

°56.〈浮力と単振動 密度o,底面積S, 高さの柱状の浮き がある。とれを,図1のように直立させた 状態で水に静かに浮かべたところ, 水面下 L| 0 の長さがds号)の所で静止した。水の d 密度を(00, 重力加速度の大きざをgとする。 浮きは直立した状態のままで鉛直方向に運 動し,空気の質量, 浮きの運動に伴う水や 空気の抵抗,水面の変化および水の運動に よる影響は無視するものとして, 次の文中の 口 [エ 以降ではdを用いずに答えよ。 Po 図1 図2 図3 に当てはまる式を記せ。ただし,

ここはなんでkQ/xとの差ではなくて、kQ/aをつかうのですか？

次の文中の口に適切な数式または数値を入れよ。ただし,数式は,ko, a, b, x, Q, q *100.〈帯電した導体がつくる電場) のうち必要なものを用いて答えよ。 ガウスの法則によると,任意の閉曲 面を貫く電気力線の密度は電場の強さ に等しい。例えば、真空中で点電荷を 中心とする半径rの球面を仮定して考 えれば、点電荷から出る電気力線の本 数を球の表面積でわった値が球面にお ける電場の強さとなる。そのため, 電 気量q(q>0)の点電荷から出る電気力線の本数nは, 真空中でのクーロンの法則の比例定者 koを用いて,n=ア]と書ける。 図1のように,真空中に半径aの金属球Mがあり, Q(Q>0) の電気量をもつように帯電さ せた。金属球Mの中心Oから距離xだけ離れた点における電場の強さE, 電位Vについて考 える。ただし,電位Vは無限遠方を基準とする。 xこa のときは,金属球Mから出る電気力線は金属球Mの中心0から放射状に広がると考 えられるため,電場の強さEは, E=イ]とわかる。 また, その点の電位Vは, V=ウ]である。 また,x<a のときは, 導体内部の電位は導体表面の電位と等しく, 導体内部に電気力線 が生じないことから, E=[xエ], V=[オ]となる。 図2のように,内半径6, 外半径Cの金属球殻Nがあり,-Qの電気量をもつように帯電 させた。このとき,金属球殻Nが球殻内部の真空の空間につくる電場は,内部に発生する電 気力線のようすを考えると0である。 次に,図3のように,真空中で,金属球殻Nで金属球Mを囲い,金属球殻Nの中心O' が金 属球Mの中心Oに一致するように配置した。ただし, aくb<c であり,金属球Mの電気量は Q.金属球殻Nの電気量は -Qのままであるとする。このとき,中心Oから距離 x(a<xくb)だけ離れた点における電場の強さ E'は,金属球 M, 金属球殻Nがそれぞれ単 独でつくる電場を足しあわせた合成電場の強さであるので, E'=[Xカ]である。また、金 属球殻Nに対する金属球Mの電位 Vssa は,金属球殻Nの内部には電気力線は生じないので、 Vsa=キである。 金属球Mと金属球殻Nは,電位差 Visaを与えればQの電気量が蓄えられるコンデンサー とみなすことができる。このコンデンサーの電気容量Cは、C=[ク である。 金属球殻N 全属球M 図2 図3 図1 (20 関西大) A101 世

"イ"のとこなんですが2度目の共鳴や3度目の共鳴が起こるってのはなんでわかるんですか?

A 気柱の共鳴について考える。ただし, 空気中の音速を340 m/s とし、ガラス 太さが一様で長さが50cmのガラス管が2本ある。一方は両端が開いた である。次に2度目の共鳴が片方のガラス管で生じ,そのあと3度目の共鳴 36 2019年度: 物理基礎/本試験 -0人 管の開口端補正は無視できるものとする。 ア 問1 次の文章中の空欄 6 0Hz からゆっくり増加させていく。 最初の共鳴は閉管Bで生じた。このとき,音波の周波数はf,= ア Hz がイのガラス管で生じた。 スピーカー 開管A 発振器 閉管B 人体 図 1

（４）が分かりません

太さが一様なシリンダーと、滑らかに動かすことができる ピストンを用いて気柱共鳴の実験を行った。おんさを管口付 近で鳴らしながら、ピストンを管口から徐々に引いて行く と、ピストンと管口の距離が I0.0cmのときと 34.0cmのとき に音が大きく聞こえた。音速を 340m/s とする。 (1)この音波の波長を求めよ。 (2)開口端補正はいくらか。 (3) 音波の振動数を求めよ。 (4)ピストンと管口の距離が34.0cmの状態からさらに引き出していくと、 その後は共鳴が起こらない ままシリンダーからピストンがはずれ、 シリンダーのみとなった。このとき共鳴が起こり、 音が 大きく聞こえた。 シリンダーの長さを求めよ。

良問の風66（2）についてお聞きしたいのですが、 左辺がρS（1/2d＋h）gとならないのはなぜですか？

66* 断面積S,質量 Mの一端を閉じた円筒が,開 Po 口部を下にし, 上端は水面に一致して鉛直に静止 している。円筒には鉛直下向きに外力が加えられ ている。円筒の内部には気体が入っており,円筒 の上端から内部の水面までの距離をdとする。 円筒の厚さ,内部の気体の質量,水の蒸発は無視 する。大気圧をPo, 水の密度をp,重力加速度 M d p S 図1 Po をとする。 c9) 外力の大きさを求めよ。 p h 次に,円筒を深さんの位置まで沈めると,外 力を加えなくても円筒は静止した(図 2)。このと 1 M きの内部の気体の高さはっdであった。 ○ (2 円筒の質量 M をPo, p, S, d, gの中から 必要なものを用いて表せ。 円筒内の気体の変化は等温変化とみなせるものとする。hを Po, P, S, d, gの中から必要なものを用いて表せ。 4Y 円筒内の気体の変化が断熱変化とみなせる場合を考える。円筒が静 止できる深さhは(3)で求めた値より大きいか,小さいか。 図2 (筑波大)

ウ 以降が難しくて悩んでいます😓 解説を分かる方教えてください！！

円運動演習 11. [1998 水平面に対 端をAに結 につるした。 [A] 1図の 体Aを行 10.[2005 法政大] 次の文の口 に入れるべき式, 数値を記せ。なお, 重力加速度の大きさをgとす る。 キ) B A なめらかな面 A na-T heasy- Tal あらい面 直下向き (1) 糸C 図1 図2 方程 (2) 加 (3) 物 B a- A を連 あらい面 F 図3 図1に示すように,上面と側面がなめらかな平面である直方体の台Aを床面に固定 し、質量 mの2物体 B, Cをつなぐ軽い糸を台の端の小滑車にかけ, 物体Bを台Aの 上面にのせて手で押さえ, 物体 Cを台Aの側面に接して高さんの位置につり下げる。 物体Bを押さえていた手を離すと, 物体Cは鉛直方向に大きさア]の加速度で降下 し,両者をむすぶ糸の張力の大きさは[イ]となる。このとき, 物体Cが床面に達す るまでにかかった時間をむとする。 次に図2に示すように,台Aの上面と側面に表面のあらい薄板を張った質量 10mの 台A'を床面に固定し, 同様にして上面にのせた物体Bから手を離し, 糸でつないだ物 体Cを同じ高さんの位置から降下させた。 薄板と物体Bとの間の動摩擦係数をμ'とす ると,物体Cが鉛直方向に降下する加速度の大きさはウ]となり, 糸の張力は となる。物体Cが床面に達するまでにかかった時間tっがtっ=1.2xt,であったと すると,動摩擦保係数 μ'の値はオ]となる。 次に,この台 A'をなめらかな水平床面におき, 図3に示すように矢印の向きにカF を加えて,一定の大きさ 0.2gの加速度で台 A'を床面上をすべらせた。同時に, 上面に のせた物体Bから手を離したところ,糸でつながれた物体Cは高さ hの位置からゆっ くり降下して床面に達した。このとき, 台 A'に対する物体Bの水平方向の運動は, 糸 の張力,台A'との摩擦力のほか, 台A'が加速度をもつことによる慣性力によって決ま る。また,物体Cが鉛直方向の運動は,重力,糸の張力のほか, 台 A、の側面との間の 摩擦力によって決まる。側面と物体Cとの間の動摩擦係数はμと等しい。 その結果, 物体Cが鉛直方向に降下する加速度の大きさは「 カとなる。また, そのために台 A* に加えるべきカFの大きさはキ]と求まる。 もつ 動に 加ミ 上 の エ の

7番以降の計算が難しくて困っています💦 どのような考え方で式を導けば良いか教えて下さると嬉しいです！ よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

の加速度(大きさをAとおくはX軸の正の向きをもつから, 慣性力の大きさは A 8.[1994 法政大] 次の文の 口に入れるべき式または語を答えよ。 図のように,頂角0の直角三角形を断面と する物体 M(質量 M)が水平面上にある。 M の斜面上に物体(質量 m)をのせたところ m はすべり落ち始め, 同時に Mも水平面上 をずべり始めた。この運動について調べよう。 ただし, 重力加速度の大きさをgとし, 摩擦 力は無視する。m の運動に対してはMの斜 面に固定されたxy座標を用い, M の運動に は水平面に固定された XY座標を用いる。 運動する xy座標で観測したとき, m は、里力, Mからの垂直抗力(大きさをNとお Y t m M 0 g く)および慣性力(大きさを Kとおく)を受けて運動すると考えることができる。M を用いて,K=1] であり, 向きはX軸の2 の向きとなる。したがって慣性 x成分は -Kcos0, y成分は Ksin0 となる。 mの加速度の x, y成分をそれぞれa, @yと表すと, mのx軸方向, y軸方向の 運動方程式は,それぞれ次式となる。 カの ma,= 3 ma, 4 mは斜面から浮き上がらないがら, a-L5)でなければならない。 Mは, m に与える垂直抗力の反作用と重力とを受けて運動する。XY1座標で Mの 運動を表せば,X軸方向の運動方程式は次式となる。 MA=[6 ] これらの式からNとKを消去すれば, M の加速度は A=_7]と求まるから, m の運動は,a,= 8 の等加速度運動であることがわかる。

円運動の問題です。 (2)以降の考え方が難しくて悩んでいます😓 式のたて方を教えてください！

円運動演習 7. [2005 京都大] 次の文を読んで、 一には適した数値を記せ。 には適した式を, 電車 図1のように,水平な地表面上に敷かれ たレール上を電車が一定の速さVで動いて いるとする。このレールは, 点Qの手前で は点0を中心とした半径Rの円弧状であ り,点Qの先では点Qで円弧に接する直 線状となっている。レールの幅, 電車の幅。 長さ、高さはいずれも, Rに比べて非常に小さいとする。以下の(1)~(3) では電車が円 弧状のレール上を動いているときについて, (4) では電車が直線状のレール上を動いて いるときについて, 車内での小物体の運動を考える。ここで, 重力加速度の大きさをg とし,小物体の大きさと小物体に対する空気の抵抗はいずれも無視する。 (1) 電車が点Qの手前の円弧状のレール上を走ってい るとき,図2のように, 電車の天井の点Sから,質 量の無視できる長さdの糸でつるされた質量 m の小 物体は,車内の観測者から見て静止していた。なお, 図2はこの電車を進行方向から見たところであり,図 の左が中心0の向きである。また,点Aは電車が動 いていないときの小物体の静止位置である。このと き,車内の観測者には, 車内の小物体に大きさア]m Q R 0 地表面 図1 S A* 中心0← 図2 の遠心力がはたらいているように見えるので, 糸が鉛直線 SA となす角度0は tan0 =イ]を満たす。 また, 糸が引く力Tと重力、 mg との比は0のみを用いて, 12 T =ウ」と表される. mg (2) 小物体が車内の観測者から見て動いているときでも,その速さがすに比べて十分 に小さければ, 短い間に電車の加速度運動が小物体へ及ぼす影響は, 大きさ (ア)の遠 心力のみに表れると近似的に考えることができる。以下, この近似を使って考えるこ とにする。この場合, 車内の観測者から見て小物体にはつねに重力と大きさ (ア)の遠 心力の合力がはたらくので, あたかも重力加速度の向きと大きさが変化したように見 える。このみかけの重力加速度の大きさをg'とすると, g'とgの比は0のみを用い て表すことができて, g g' -=|エ]となる。 (3) 小物体を点Aから, 車内の観測者から見て速さüで電車の進行方向に押し出した。 この後,小物体は車内の観測者から見て円運動をした。この円運動の半径はdと0 を用いて表すと口オである。 また, 速さ uは4, g', 0を用いて表すと u=カ]であり, 円運動の周期はd, g', 0を用いて表すとキ]となる。

写真2枚目解説の丸囲み部分がわからないので教えて下さい！

次の文中の口を正しく埋めよ。 0 5 Ar 図のように,磁束密度 B[T]の一様な磁場の中で, 1回巻 d しot きの長方形のコイル ABCD (AB=a{m], BC=b [m]) を, 磁場の方向に重垂直で AD と BCの中点を通る中心軸 00' のまわりに, 一定の角速度 o [rad/s] で 0側から見て時計 回りに回転させる。コイルの抵抗はR[Q] であり, その自 D と BL B 9 b 0' 己インダクタンスは無視する。 ADが図のように磁場の方向と角度ωt[rad] (0<otく)をなす位置にきたとき, コイルを貫く磁束はア][Wb] である。 2 このとき,ABと CD は速さ イ] [m/s] で等速円運動をしており, 磁場に垂直な方向 には【ウ[m/s] の速さで動いているので, 磁場の方向から見たコイルの面積が増加す る。それにつれて, コイルを貫く磁束が増加し, その変化率は エ】 [Wb/s] である。 カ[A]の誘導電流 したがって, コイルには大きさ オ][V] の誘導起電力が生じ, が「キ]の向きに流れる。

(5)の問題ですが、v=rωを使うと②が出てきたのですが、答えは力学的エネルギー保存を用いて③でした。v=rωを使うとダメな理由を教えてください、お願いします。

000000000 日本大学全学部 2018年度 物理 第1問 I 図1に示すように,天井に自然長1の軽いばねを固定して, その下端に質量 m の小物体を取 り付けるとバネはdだけ伸びてつり合った。この小物体の鉛直真下から質量2mの小球を鉛直 上向きに打ち出したところ, 小物体と衝突直前の小球の速さは めであった。小物体と小球の衝 突は反発係数1の完全弾性衝突であり, 衝突後, 小物体は振幅3d の単振動をはじめた。 重力加 速度の大きさをgとする。また, 空気抵抗および, 衝突時の重力の影響は無視できるものと し,小物体,小球は同一鉛直線上で運動を行うものとする。 X= 31 uf 1+d 小物体 Ve m ミー