問3で私の答えが5番になったのですが答えは2で、どこが違ってきているか分かりません。

- Cosy) 9 0 分 直後での運動量保 **第18問 次の文章を読み、下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点 12 【10分 図1のように水平な床の上に半頂角0の円錐をその軸が鉛直になるように固定 した。円錐の頂点から質量mの小球が長さの軽い糸でつるされており、円錐 と接しながら角速度で等速円運動をしている。 糸は伸び縮みせず。円錐面はなめ らかである。ただし、重力加速度の大きさをgとする。 とする 0 問 等速円運動の周期はいくらか。 正しいものを、次の①~⑥のうちから一 つ選べ。 T= 1 会 20 mgsin+lucos²8) O' m (gcose + lu'sin¹0) 2x W w² (r-mlsing) = gross and rw²³-mew singsing cos 問2 小球が糸から受ける張力の大きさSはいくらか。 正しいものを次の①~8 のうちから一つ選べ。 S 2 17 W 2x 2 m (gsinf-lo cos³0) mr W=gsind cost + me ursing 4mgcost-la'sin³0) mairt (gos + sin() W² = [sing wire w f =mrw² (0) (050)-1) b = 2,415 M Tsint F Tco₂0 mg J 20 I (groso + lu² sino) cost = g U₁² 11 groso sino 問3 をいろいろ変えて小球を等速円運動させるとき、小球にはたらく垂直抗力 の大きさは図2のように変化した｡ 図2のc)はいくらか。 正しいものを､下 の①⑤のうちから一つ選べ。 03 m = mg sing w²=lgsing 〒53 0 mr 4 masin mg (050+ lw²siño) = [ 9 V Isin __w² T mut sing gcos T mg sine + N mg coso 2 QF mg 1030 Im CO₂O mg Burg mycose + ml wsing T T my co me sinfu = ((stein² ou ² ) 9 Icos my cosp 図2 Ex mg = m + cos w² g r como e COD w² mgsing N mesingumasing macoso I + me sinow sint ex=lsing gsin 1 Tsing BSAJN + == T-mg cose my 00 Aug Tcose + Nsin0 = mg) Ttanf Too 30 My he ca = 3 mrw² mg _ru tand: g w² wid. ₂N

（３） m+1じゃないですか？

(2) ス 光はA,Bに逆位相で達している。 すなわち, スリットSからA, B までの経路差 SA-SBが, 半波長 1/2の奇数倍となる。 SA, SB の それぞれを斜辺とする直角三角形において, 三平方の定理から (図2), SA=√/P+ (x+2) =√/1+ ( x + 1/² ) ² = 1 { 1 + 2 ( x + 1/² ) } SB=√/P+(2-x) =√/1+ (1/2 = x ) ² = 1 { 1 + 1² ( 1 / ² = ² ) } これから, SA-SB|=d 経路差 [SA-SB | が入/2の奇数倍となるので. 入 d=(2N+1)/12 y=(N+12) 12 (3) スクリーン XX' を移動させる前,点Pが次の明線となる条件は, 入 (1) の結果から, d=2mx/1/23 =mi... ① dx は変化しないので, Lが大きくなると, 条件式を満たすmは 小さくなる。したがって, XX' と AB の距離がL+ 4L になったとき, P は (m-1) 次の明線になる。この条件式は, =(m-1)入...② X L+AL 式 ① ② の辺々を割ると, d- V 424. ロイド鏡 解答 最も近い輝点: L+AL L SL m m-1 9LA Ad AL= LA 5番目の輝点: 4d' 指針ロイド鏡は,スリットSから直接届く光と,平面鏡 で反射して届く光を干渉させる実験装置である。鏡で反射す るとき,入射角と反射角は等しく, 反射光の経路の長さ(S→ DE) は, 鏡に対してSと対称な位置S'からEまでの長さ と等しくなる。すなわち, ヤングの実験と同様に考えること ができる。 ただし、鏡で反射した光の位相が逆になることを S' || 考慮する必要がある。 解説 鏡に対してSと対称な位置S' は, 鏡から距離dはなれている。 L m-1 スクリーン上の点をEとすると, 鏡で反射する光の経路の長さ (SD →E) 直接Eに届く光とS' Od, y la 112 分に小さいの一 同様の近似を用 図2はSを させたとして が､A側に移動 しても、同じ れる。 また。 しても、同じ れる。 図 2 OLが大きく て、隣りあう 4x=LA/dt り明は点 かる向きに利 D SE

途中式お願いします🙏

P3 2 状態方程式より, (Do + mg )Sl₁ = Sl3 = nR. 2S 6 po Sl nR 2S よって.lg= 2po Sl 2po S+mg

(2)の向きについてです。 起電力と誘導起電力で互いに逆向きに電流を流そうとすると思うのですが、どうして電流はP→Qに流れると分かるのでしょうか。

60 類題15 図のように,鉛直上向きの一様な磁束密度 B [T] の磁場内に, 間隔/〔m〕 の2本の平行な導線レールを水平に置く。 レールの端を起電力E [V] の電池で つなぎ, レール上に抵抗値R [Ω] の導体棒 PQ を置くと、導体棒は動きだし た。 導体棒はレールと垂直を保ちながら, なめらかに動くものとする。その後, 導体棒が図の向きに速さv 〔m/s] で動いているとき、次の問いに答えよ。 (1)導体棒 PQ 間に生じる誘導起電力の大きさ V〔V〕を求めよ。 とぴBlは、 (2)導体棒 PQ間に流れる電流の大きさⅠ 〔A〕と JBℓ (3) キュ (11 V = 18 (2) EUBl+肛 J = E full R (3)導体棒が磁場から受ける力の大きさ F〔N〕を求めよ。 P-O DAP? 16-2912D) (~] R E-vBl=RI E と向きを求めよう 向きを求めよ。 £ B ? (3) F={(E-vBI)/R}・BI=(E-298vBI) BUR〔N〕 R 逆向きに 流そうとする TR repo (1) V=vBl〔V〕 (2) 誘導電流の向きは Q→Pなので, キルヒホッフの法則Ⅱより9.2 yord 3.4 よって1=(E-Bly/R [A] 向きはP→Qの向き けどけっき どっち 619.7 1,616 B The 12

なぜ313-453間を求めているんですか？ 氷の質量を求めるから35秒までのところじゃないのでしょうか。

思考 170. 氷の融解熱温度20℃の氷に, 時刻 0から毎秒 60Jの熱量を加え始めた。 やがて、 氷は水になり. 水の 40円 温度が40℃になったところで加熱を止めた。 図は、この漫 間の氷, または水の温度変化を示している。 氷, 水から 熱は逃げないものとし, 水の比熱を 4.2J/ (g・K) とする。 (1) 氷の質量はいくらか。 *001 (°C) AN O /35 7313 20器容 時間 〔S〕 453 第Ⅱ I

答えを見てもなんでこうなるのかわかんないです 解説お願いします😭😭

[105 (1) kd m -2μ' gd [m/s] (2) d- kd (3) 2μ' mg 指針 (1)(2) 動摩擦力の仕事の分だけ､力学的エネルギーが変化する。 (3) 動き出さない場合、 摩擦力が最大摩擦力以下である。 - (μmg) x d kd² S 解説 (1) 求める速さをv[m/s] とすると, (力学的エネルギーの変 化) = (動摩擦力がした仕事) だから, (1/2 mv² + 1/2 k× 0²) - ( 121 m × ² + 1/ kd²) ゆえに、 m 別解 運動エネルギーの変化と仕事の関係より , 2u' mg (m) k mv² - 1m x ² = 1/2 ke 2μ'gd[m/s] (v<0は不適) kd² 1/2 k ( x + cand = k(x+d) (x−d) mg ・kd2+1- (μmg) xd} = −μ mg (x+d) -2-d² x+d+ 0 £ y₁ = /k(x−d) = −µ² mg 2μ'mg ゆえに, x=d- - [m〕 (r=-dは不適) k (3) 静止した瞬間に、摩擦力は静止摩擦力[N] となる。 動き 出さないときは静止摩擦力とばねの弾性力がつり合っている ので, 24 mg f-kx=0 £₂7₁ f= kr = kld_²4²₂n また,静止摩擦力と最大摩擦力 (μmg) の関係より.f≦pomg kd ゆえに、≧ --2pe [105 摩擦力がはたらくとき のように、力の向きと 運動の向きが逆向きの とき、その力がした仕 事は負になる。 ゆえに、 v= --2μ' gd [m/s] m (2) 止まったときのばねの縮みを [m]とすると, (力学的エ (2) ネルギーの変化) = (動摩擦力がした仕事) だから, (1/2 m × 0 ² + 1/2 k²²) - (1/2 m × 0² + 1/2 kd² ) =-(μ'mg) x(x+d) センサー 29 ●センサー28 動摩擦力がはたらくときは, 力学的エネルギーが保存さ れていない。 (力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力がした仕事 ) N 0000000000 (1) 自然の長さ 00000000000 00000000000 「00000000000 kdmg === /k(2² N ]= V mg kr²-. kd² -k(x²-d²) F'='N x+d Rx 12 (+α)(エー) -k(x+d) (x−d) 別解 運動エネルギーの 変化と仕事の関係を用いて も求められる。 6 仕事とエネルギー 6 53

仕事や仕事率にマイナスが着くことはありますか？

（2）なぜ、これは強め合いの条件を使うんですか？ 優しい方どなたか教えて欲しいです

る。 少の薄 RU 真 どのよ 943 ラス 目の可視 94 光 装置で、光源から波長の光を入射させて実験をし 299 ヤングの実験 右図のようなヤングの実験の 点を原点O, スクリーンと複スリットの距離をL た。 S, S, がら等距離の位置にあるスクリーン上の (1) 屈折率n, 厚さの物質Aをスリット S, の前に置いた。 このとき, 光は物質に対 してほぼ垂直に物質を横切るものとして, 単スリットと複スリットの間で生じる光路 = dはLに比べて十分小さいものとする。 差を求めよ。 (1)で、もともと原点Oにあった縞模様はどちらにいくら移動したか。 (3)物質Aを取り除き,スリット So を図の矢印の向き(下向き)にゆっくりと動かした。 物質を取り除いた後,干渉縞の明暗が初めて反転したときのS,S,-S,S2 はいくらか。 5番目と だけずれ | Step ただし、 94 3 解答編 p.163~166 (1) id, 0, を用いて表せ。 次に、図2のように波長がわずかに異なる。 波長の光を当てると, その1次の回折光を同じ 源 201 300 回折格子 格子定数d の回折格子に,波長入の単色 光を当ててスクリーンに向かわせると,図1のようにスク リーン上で明点が観察された。 図2のように、回折格子に 入射する光の進行方向と回折格子に立てた法線とのなす角 回折光と回折格子に立てた法線のなす角をβとする。 ここでは,α<βの場合を考え, 反射面に入射した光は, 反射面を中心とした素元波を発生させて、 様々な向きに広 がって進んでいくと考えてよいものとする。 (1) 経路 AD, BC をそれぞれ求めよ。 (2) 隣り合う回折光が強め合うときの条件式を書け。 図2 (3) 入射角α = α′で入射し、同じ角度で反射した光 (0次) に対して,最も近い明線の回折光 (1次) がβ=β' を満たすとき,角α'と'の間に成り 立つ式を求めよ。 の方向で観測するためには,回折格子をゆだ け傾ける必要があった。 (2) 経路の差P'A+ AQ' をd, p, 0, を用いて表 せ。 (3) - d, 0, を用いて表せ。 ただし, in cosp=1 と近似せよ。 である。 1 A 入射光 d S 回折格子 6801 回折格子図1は、格子定数dの回折格子に垂直に波長入の光を当て,入射光と の角をなす方向で干渉が起こることを説明した図である。このとき, 1次の回折光は 0 = 0, の方向で干渉を起こした。 PLA A 10 1 図1 図1 スクリーン 回折光 C D B 101 図2 (2) ASP'=, ∠ASQ'=0,-p 基礎 物理 23 その回折と干渉 185

赤で丸で囲ったgってなぜ−gなのですか？

166 2 近日点 解く! 太陽 太陽の周りを楕円軌道を描いて運動する惑星がある。 太陽からの近日 点の距離がn. 日点の距離がんであるとき､惑星の近日点と遠日点 における公転の速さをそれぞれ求めよ。ただし万有引力定数をG, 太 陽の質量をMとする。 近日点 準備 楕円軌道の典型的な問題です。 近日点, 遠日点とい 橋元流でこう言葉を覚えておきましょう。 Theme 3 Step 2 でも少し触れ ましたが、近日点とは、惑星が太陽にもっとも近づく点 遠日 点とは太陽からもっとも遠ざかる点です。もし、地球の周りを回る人工衛 星なら、近地点、遠地点という言葉を使います。 楕円を描いてみるとわか りますが、近日点と太陽と遠日点を結ぶ線は直線で、楕円の長い方の直径 になっています。 END m 図8-19 M 遠日点 太陽 8-20 遠日点 近日点での惑星の速さをも遠日点での惑星の速さを2として,図に書 き入れると,これらの速度ベクトルは楕円の接線方向なので、 2 はnに対

①円筒内面から離れるってどういう意味ですか？ ②また、mv2乗/aってどこから来ているのですか？

130に固定し、他端に小球を結ぶ。 はじ 縮みしない系を点 小球は最 水平方向に大注きたの初速度を与えたとき 糸がぴんと張ったまま小球は円運動し, した瞬間に糸がたるみ, 小球は放物 運動するようになった。 点 からだけ鉛直 一方の点を点としたとき、<ROQ=0で (0< <吾とする)。このときの初 「あった 速度の大きさの値を 0 を用いて表せ。 ただし、 重力加速度の大きさ をgとする。 最下点Pで静止している。この小球 R 0 0. 第7講 円運動 P V₂ a cost 0. U 図7-26 Q この問題は,問題演習②と基本的に同じ問題です。糸につな 橋元流でがれた円運動と円筒内面の運動は、働く力が糸の張力か面から の垂直抗力かの違いだけで,本質的に同じです。糸がたるむと 解く! いう条件は、円筒内面から離れるということと同じで、糸の張力が0にな やどういうみれ るということですね。 また、問題演習②では小球は最高点まで達しましたが,この問題では最 高点に達するまえに糸がたるんでしまうという点だけが異なります。 点Qでの小球の速さを”として,まず円運 動の運動方程式を立てましょう。 小球の質量 をmとしておきます。 点Qにある小球から円の中心0に向かって 一軸をとります。 小球に働く力は, ①重力mg, ② 《タッチ》 している糸からの張力です。 張力の大きさを とします(糸がたるむ瞬間 このTは0に ります)。 mg (mg cost Vo 図7-27 mg sinbo 軸に対して重力mgがななめですから分解すると,重力のæ成分は cos be となります。 糸の張力も重力の成分も、点Qの位置ではどち