（2）の電流の向きについて。この時に生じる誘導電流は「y軸の負の向き」だと思うのですが、答えが「y軸正の向き」になっているのは、誘導起電力vBlよりも起電力Eの方が大きいため、相対的に起電力Eから生じる電流の方向き「y軸正の向き」になると言うことですか？

基本例題 89 磁場を横切る金属棒に生じる誘導起電力 448,449 解説動画 図1のように, 真空中に金属レー ルが水平に置かれ、その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。 金属棒の長さはl [m] で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に、磁束密度B [T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸, 金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きはz軸の正の向き (紙面 裏から表の向き)である。 a レール B 金属棒 ◎磁場 抵抗 R 2 図 1 a 2 軸の 正の向き a E- ひ ひ b b 図2 図3 また、金属棒の抵抗は R [Ω] である。 [A] 図2のように, 端子 a, b間に起電力E [V] の電池 (内部抵抗0) を接続した ところ, 金属棒は動き始めた。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動い ひ ◯いるとき (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V [V] を求めよ。 45 金属棒に流れる電流の大きさI[A]と向きを求めよ。 43 金属棒に加わる力の大きさ F [N] を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき 4) 金属棒の速さひ [m/s] を求めよ。 [B] 図3のように, 端子 a, b間に固定抵抗 [Ω] を接続し, 金属棒に外部から力 を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動いている (5) 金属棒に流れる電流の大きさ [A] と向きを求めよ。 指針 磁場を垂直に横切る金属棒に生じる誘導起電力の大きさは Bl [V] である。 向きは,レンツの法則と右ねじの法則とから判断する。 解答 [A] 軸の負の向きの磁場をつくる 向きに誘導起電力 Vが発生(レンツ の法則)。 Vの向きはEの向きと反 対になる (右ねじの法則)。 (1) V=vBl [V] (2) キルヒホッフの法則Ⅱより E-V=RI E-vBl よってI=- [A], R 軸の正の向き E-vBI\ (3) F=IBl= R JBU[N] (4) Fはx軸の正の向きにはたらき (フ レミングの左手の法則), 棒は加速さ れ V の増加とともにVも増す。 がEに達すると,② ③式より I=0, F=0 となり,以後,速さはひで一定 になる。⇒F=0F=D. ③式で,v=v のとき F0 より E-voBl=0 よって E Vo= [m/s] BU [B] (5) 誘導起電力の向きと大きさは [ A ] と同じなのでV=Bl[V] vBl I'= R+r [A],軸の負の向き

物理の「熱機関の熱効率」という問題です。 黄色で丸した問題が解説を見てもよくわかりません。 わかりやすく解説してほしいです🙇‍♀️

基本例題 21 熱機関の熱効率 基本問題 174, 175 仕事率 70kW,熱効率 30%のディーゼル機関がある。この熱機関は,重油を燃料とし て仕事をする。1.0kg あたりの重油の発熱量を4.2×107Jとして,次の各問に答えよ。 (1)ディーゼル機関が1時間にする仕事はいくらか。同 (1) (2)仕事を1時間したとき,仕事に変わることなく外部に捨てられた熱量はいくらか。 仕事を1時間したとき, 消費された重油は何kgか。

物理の力学的エネルギーの単元で、黄色のマーカーした問題なのですが、なぜ答えが重力による位置エネルギーの差から求められるのかが分かりません。分かりやすく説明お願いします🙇‍♀️

基本問題 129 図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと aoko AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.87010 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。来を (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何か。 30% 40x9.8 TEABUR B

この赤の波線の式がわかりません。 なぜ×10の-3乗になるのですか？

③気体分子の2乗平均速度 気体分子の平均の速さのめやす。 3R v= T= -T mNA √ M 3R M〔kg/mol]モル質量 1 分子量 xの気体では M=x×10-3kg/mol

問3番解説の日本語がよく分かりません。H大きくなるとLも大きくなるからと思ったらなんか色々違うみたいでよく分かりません。

AさんとBさんはHをある一定の値にして, んの値が 10.0cm, 15.0cm, 20.0cm, 25.0cm んとHの測定値から予想されたLの値(理論値) も示してある。 表1のんの値は糸の長さよりも小 の四つの場合について実験を行い,Lの測定値を表1にまとめた。 表1には, 問2の方法により, さいとする。 ThH H 表 1 g L〔cm〕 h[cm] 測定値 理論値 10.0 36.2 34.6 15.0 44.0 42.4 進んで 20.0 49.8 48.9 25.0 55.1 54.7 とき D 問3 表1の実験結果では,Lの測定値が理論値よりも大きい。この結果について,AさんとBさ んは次の(ア)~(ウ)のような誤った操作を行ったことが原因だと考えた。 (ア)~(ウ)の操作のうち,Lの 測定値が理論値より大きくなる原因となりうるものはどれか。すべて選び出した組合せとして最 も適当なものを、後の①~⑧のうちから一つ選べ。 13 L=2VWH (ア) Hの値を正しい値よりも大きめに測定した。 (イ)んの値を正しい値よりも大きめに測定した。 (ウ) た。 図2の矢印の向き(糸と垂直で上向き)にわずかに速度を与え 点Pでおもりを放すときに、 速度 おもり P 図2 ①(ア) ④ (ア)(イ) (ア)と(イ)と(ウ) ②(イ) ⑤(イ)と(ウ) ③ (ウ) ⑥ (ア)と(ウ) ⑧ 原因となりうるものはない

1つ目から分かりません。

10 5 15 10 5 4 回折格子(p.203~204) 格子定数 d[m] の回折格子に,波長 [m] の緑色の光を垂直に当てると, 後方[m] の位置にあるスクリーンに明暗の縞がで きた。スクリーンの中央0から距離x[m] 離れたスクリーン上の点Pに向かう光と 入射光のなす角を0とする。 ただし, 0 回折格子 光 はきわめて小さく, sin≒tan が成りたつとする。 0 P 10 (1)点Pに明線ができるための条件式を,d, i, L, x,m(m=0, 1, 2,..) を用 いて表せ。 (2)隣りあう明線の間隔4x[m] を, d, 入,1を用いて表せ。 (3) (a) 緑色の光を,赤色の光にかえると,明線の間隔は小さくなるか,大きくな るか。 (b) 単位長さ当たりの筋の本数が2倍の回折格子にかえると,明線の間隔は何 倍になるか。 第3編 波

問6から問8が本当に分かりません。分かる方いたら解説どうかよろしくお願いします。

II 図3のように,水平な地面に建てられた高い塔がある。この塔の地面からの高さんの 位置には,小物体を水平方向に打ち出すことができる装置Sが設置されている。また, 地面上でSの射出口の真下の点から地面に沿って距離 Dだけ離れた位置に,小さい標 的Zがある。 Sから小物体Pをある速さで水平に打ち出したところ, Pは途中で地面に 落下することなく, 打ち出してから時間to後にZに到達した。 重力加速度の大きさをg 次に, SからPをある速さで水平に打ち出すと、Pは点Oから地面に沿ってだけ 離れた位置に落下した。 そこで、図4のように、再びSからPを同じ速さで水平に打ち 出し,打ち出してから時間 - to後にPの速度の水平成分のみを瞬時に変化させたところ, Pは途中で地面に落下することなくZに到達した。 2 とし、空気抵抗は無視できるものとする。 SP Va h 塔 O D Z 地面 内面 図 3 (m0m 0.0) 120=1 問5 to はいくらか。 h, g を用いて答えよ。 (0) 08.05 A[m] - 54 - > B 間 ( SP h 塔 0 45 D D 図 4 Z 地面 問6 Zに到達する直前のPの速度の鉛直成分の大きさはいくらか。 h, g を用いて答え よ。 問7 Sで打ち出してから時間 1/2t後に速度を変化させた直後のPの速度の水平成分の 大きさは,Sで打ち出したときのPの初速度の大きさの何倍か。 問8Zに到達する直前のPの速度の向きが,水平方向から45° 下向きとなる場合を考え る。この場合,Dはいくらか。 んを用いて答えよ。 - 55 -

⑶のsinの値はtanと近似していますか？θ大きいはずなのになぜ近似できるのでしょうか。

64 94 格子定数dの回折格子に垂直に単色光を 入射させ, 入射光の進行方向と回折光の進行 方向のなす角度を0として,円筒状スクリー ン上に現れる明線を-60°<<60°の範囲で 観測する。 回折格子の位置を原点として 入射光および円筒の中心軸に垂直な方向にx 軸を定める。 Ax[m] 1.0- 回折格子 単色光 の 0 -1.0- スクリーン 1.0 図1 (1) d=1.2×10m の回折格子に, 波長 = 6.0×10-7mの光を入射さ せたとき,スクリーン上(-60°<8 <60°)に現れる明線の数は何本か。 (2) 格子定数が分かっていない回折格子に取 x〔m〕 り替えた。この回折格子に,赤色の単色光 と青色の単色光を同時に入射させたところ, スクリーンの0° <<60°の範囲には, 図 2のP,Q,R の位置にのみ明線が観測さ れた。3本の明線のうち, 青色の明線はど れか。 次のうちから選べ。 1.0' R 0.64 0.48 0.32 P ------- スクリーン jo 図2 ①Pのみ ②Qのみ (3) R のみ (4) PとQ (5 QとR ⑥ PとR いや (3) (2)において, 赤色の波長を入n=6.8×107mとする。 格子定数を求 めよ。 (センター試験)

1番最後の問題は相対速度でも解けるんですか？ 等速直線運動じゃないと相対速度は使えないとかありますか？

10 (1) Bは左向きに Bの μmgを受ける。 とすると、 運動方程式は μmg B ときの運動方程式を記せ。 a=-μg A ma= -μmg (3) しばらくして、等速度運動になった場合 の速さを求めよ。 2 1 公式よりv=v+at=vo-ngt... ① (2)Aは動摩擦力の反作用を右向きに受ける (赤矢印)。 AA とすると, Aの運動方程式は M=2.0[kg].0=30° のとき、 図2の曲線 のような実験結果が得られた。 なお、 図2の 斜めの点線は、時間t=0 のときの接線としg=10(m/s) とする。 (4) 動摩擦係数を求めよ。 (5) 空気の抵抗力の係数を求めよ。 (岐阜大 + 東京大) 012345 t[s] 図2 ③ やり に対 MAμmg ...② . A=umg M ②左辺 (M+m)A したがって, A の速度Vは V=At = μm gt 「してはいけ M (3)v=Vより vv-μgto=Hmg Moo Egto ∴. to= M μm+M)g 19 m (4)V=Atom+M Vo 3- を求めてもよい (5) Aに対するBの相対加速度は a=a-A=-m+M Vの方が計算しやす μg M A上の人が見れば の単純な運動。ただし、 てはその人が見た値で。 Aに対しては、 Bは初めでやってきて 加速度αで運動し、やがて止まる。 したがって Mul OF-²-201 1= 2 (m+M)g 別解 固定台に対する運動を調べてもよい。 x x = Vo x=voto+mato2 X x-A 右図より Ix-X として求められるが, 本解の方 X が計算が速く、 応用範囲も広い。 B vo S₁ S3 A S2 なめらかな水平面S, S. と鉛直面 S3 からなる段差のある固定台がある。 面 S2 上に, 質量Mの直方体AをS, に接す るように置く。 Aの上面はあらく その高 さは面Sの高さに等しい。 質量mの小物 体BとAの間の動摩擦係数をとし、重力加速度をgとする。 いま B を初速で水平面 S, 上から, Aの上面中央を直進させたところ, A は運動をはじめ,ある時刻 t 以後, 両物体の速さは等しくなった。 BがA上に達した時刻をt=0とする。 時刻to より以前の時刻におけ るBの速さは (1) で, A の速さは (2) である。 toは (3) で、 そのときの速さは (4) である。 また, BがA上を進んだ距離は (5) である。 (岡山大 ) する

なぜ0.50a=10ではなく0.50a=-10 なんですか？ 加速度の人口方向と一緒だと思いますが

118日 運動エネルギーの変化と仕事図のように、なめらかな水平面上で固定した本の間に軽いものさし を挟んで、 質量 0.50kgの台車を速さ2.0m/sで衝突させる。 台車が衝突してものさしを本に押し込んでから 止まるまでの間,10Nの一定の力がはたらいた。ma F Da ものさしに接触した直後から止まるまでの, 0.50? 合車についての運動方程式を立て,台車の 加速度を求めよ。 (28ページ) 10 100 こ 0.5 5 0.50g=10 120mlg 本 2.0m/s ヒ -20ml5 0.50α= -10 a=-20 ものさし