物理というより数学の質問なんですが、この連立の式を解く途中式を教えてください

例題 34 レンズの組み合わせと倍率 焦点距離 12cmの凸レンズPの左方 16cmのところに, 物体 AA' を置いた。 A (1) レンズPによってできる物体AA' の像BB′の位置を答えよ。 AT B 179 180 B' 発展 上図のように, レンズPと同一光軸上で, 像 BB'の右側に, 焦点距離 20cmの凸レンズ Qを置いた。 物体 AA' の大きさの 6.0倍の実像 CC'をつくる には, PQ 間の距離をいくらにすればよいか。 例題 33と同様に, レンズ の式のα, b, fを確認していく。 また,(2)のように, 複数のレン ズ(組み合わせレンズとよぶ)で あっても、各レンズのa, b, f を順に確認していくとよい。 Qによる像は,Pのつくる像を 新たな光源とみなし, その像を Qがつくると考えて,レンズの 式を適用する。 ● センサー 49 レンズの組み合わせの問題 では、1つ1つのレンズに ついて,レンズの式を適用 する。 解答 (1) レンズPの右方 [cm] の位置に像 BB' ができると する。レンズの式より, 1 1 + 1 16 b 12 ゆえに,b=48[cm] すなわち、レンズPの右方48cmの位置 (2)像BB′'がレン ズQの光源と なる。 Q B PQ間の距離を A 0 O' C [cm] とすると, B' BB' からレンズ P! |a=16〔cm〕 b=48〔cm〕 x-48 Q までの距離は x-48〔cm〕であ る。 レンズ Q の右方 c〔cm〕 の位置に像 ( aは、物体がレンズの後方 あるときは負とする。 ●センサー 50 女のレンズによる倍率 合倍率)は1つ1つのレ ズによる倍率の積となる。 CC'ができるとすると,レンズの式 ・① -48 C 10 1 A 1 1 + 総合倍率 (レンズPによる倍率)×(レンズQ による倍率) が 6.0倍であること, および像 CC' が実像であることから, 48 16 C x-48 =6.0 ② ① ②を連立させて解くと,c=30[cm] = 63[cm] CIRO A 14

独立部分の電気量が保存されるのは分かりますし、 合成容量の式も使えないのも分かります ですがどうして直列回路の電気量は同じになるのに、 この場合は同じではないのでしょうか。 あらかじめ充電されているからですか？

例題 114 30Vに充電された2つのコンデンサー C, (10μF)とC2(20μF), 起電力 90Vの電池およ びスイッチSからなる回路がある。 スイッチS を閉じて十分に時間がたった後, C および C2 に蓄えられる電気量と電位差をそれぞれ求めよ。 30 V + 30V S 90 V 解 電気量保存 +300μC-300μC: + 10V-10V HI +600μC 600μC THE +20V220V2 90 V Sを閉じた後の C と C2 の電位差を V, V2 とする。 図の破線で囲まれた 部分は外部から孤立しているので, Sを閉じて全体の状態が変化しても、青 気量は一定である (電気量保存)。 したがって -300+600= -10V1 +20V2 ...① ただし, 単位はμCである。 また, Sを閉じることにより電池の起電力 90Vは C, と C2 のコンデンサー全体にかかるので 90= V1 + V2 式①②より V1=50[V] V2=40[V] ...② また,C,に蓄えられる電気量はQ=C,V,=500[μC] C2に蓄えられる電気量は Q2=C2V2=800 [μC] なお、このようにコンデンサーが初めに充電されているときは、直列接続の 公式が使えないことに注意したい。 ココが ポイント 孤立した部分では電気量は保存される。

・（４）の二枚目の写真のオレンジの波線で引いてあるところで⊿Rがたされるのは問題文の⊿R/R=k•⊿L/Lの条件があるからですか？ ・(5)で二枚目の写真の「流れる電流が抵抗値に反比例する。よって電流の大きさはR/R倍になる」のところがなぜそうなるのか分かりません。 ・(６... 続きを読む

設問(4) 図3のように、可変抵抗 Y, 抵抗値が の抵抗 Ri.抵抗値が 5 r の抵抗 R2 電 圧計 ① そして電池を用いた回路に抵抗体Xを組み込む。 抵抗体 X が変形す る前の状態 (長さL, 抵抗値R)では,可変抵抗Yの抵抗値が のとき,電圧計 ①の指示値が0であった。抵抗体Xの長さをだけ伸ばしたときは、可愛 抵抗 Yの抵抗値を ⊿r だけ増加させたときに電圧計の指示値が0になった。 抵抗体Xの伸びAL と抵抗値の増加 4R との間にはんを定数として ARov AR AL =k- の関係が成立するものとして, 4L を R. Ark, L を用いて表せ。 R L 設問(6) 図3における抵抗体 Xと可変抵抗Yを抵抗R』 と抵抗R, に取り換え,電流計 A を接続して図4の回路を組んだ。 このとき, 電流計 A の指示値は 0.15A で、電圧計の指示値は30V (点a に対する点bの電位)であった。 抵抗 R1 の抵抗値は400Ω で, 抵抗 R』 の抵抗値は2600Ω, 抵抗 R2 と抵抗 R の抵抗値 は共に1000Ωである。 電圧計 の内部抵抗を1000Ωとして,この回路の点 cd 間の電位差を求めよ。 (x) R₁ r 図3 b a R2 d 価 設問 (5) 設問 (4)において, 点cd間の電圧は変化しないものとする。 電圧計の指示値 が0になるとき, 抵抗体 Xに流れている電流の大きさは,抵抗体が変形する前 と比べて変形した後では何倍になっているか。 また, 抵抗体 X における消費電 力は,抵抗体が変形する前と比べて変形した後では何倍になっているか。 変形 する前の抵抗体 X の抵抗値を R, 変形後の抵抗値をR' とし,それぞれをRと R' を用いて表せ。 0.15 c. 2600 Ra ⑩30V 全1000 d R₁ 40% h 図 4 R₂ 1000 f

(3)の三枚目の写真のR’-Rの式がよく分かりません

At t であ 物理 問題Ⅱ 図1のような長さL. 断面積 S, 抵抗値Rの抵抗体 X を考える。この抵抗体Xの左 右の端に大きさVの電圧をかけたとき、抵抗体Xの内部には一様な電場(電界) が生じ るものとする。 自由電子は電場から力を受けて一定の加速度で運動し、抵抗体X内の イオンなどと衝突し、 いったん静止する。 この衝突が一定の時間間隔で繰り返し起こ ると仮定すると、 自由電子の速さは時刻に対して図2のように変化する。 自由電子1個 の質量を電気量e (e>0) 抵抗体Xの単位体積に含まれる自由電子の個数を とする。 S 抵抗体 X 図 1 L 設問(1) 以下の文章が正しい記述になるように, (あ~か)に入る適切な数式をL.S.V. em,n, Tのうち必要なものを用いて表せ。 ( 抵抗体 Xの内部に生じる電場の強さは の大きさは (あ) なので,自由電子の加速度 であり自由電子の平均の速さは (う) 一方、この抵抗体Xの断面を時間の間に通過する自由電子の数は xv4t なので、この抵抗体 X を流れる電流の大きさは したがって, 抵抗体 X の抵抗率は (カ) となる。 である。 (え) (お) xvとなる。 この抵抗体 X に力を加えると,長さはL+4L (4L>0) になり, 断面積はS-AS (4S>0) になった。 この変形において、抵抗体 X の抵抗率は変化しないものとする。 ただし, LAL, S4Sとし, 1>|x|のとき (1+x)=1+pxの近似式を用い,また,微 小量どうしの積を無視するものとする。 設問(2) 抵抗体 X の長さがL+4L, 断面積がS-4Sのときの抵抗値R' を R, L, 4L, S, 4S を用いて表せ。 設問(3) 力が加わり変形しても抵抗体 X の体積が変化しないものとして, R'-R を R, L, 4L を用いて表せ。 速さ ・時刻 T 2T 3T 図2

(5)がよく分かりません

次に,音波のドップラー効果について考える。 壁 音源 U V vto 観測者 図 1 図1のように,水平右向きにx軸を取り、原点Oに音をよく反射する壁を鉛直に固定 する。壁のすぐ右側に振動数fの音源を置く。観測者はx=Lの位置で静止しており, 音源から出た音を観測する。以下では,音源から+x方向に出た音を直接音,音源から -x方向に出て,壁で反射された音を反射音と表す。音速をVとし,風は吹いていない ものとする。 音源は時刻 0から速さで+x方向に等速度運動し,時刻to のとき,位置x=vto (uto<L) に達し, そこで静止する。 時刻 to から時刻 2t0 まで音源は静止し,時刻 2to か ら速さで-x方向に等速度運動する。 そして、時刻 3to のとき,原点に達し,その 後,音源は静止し続ける。 音源は速さで動いているときだけ振動数の音を出し, 静 止しているときは音を出さないものとする。 また、音源は小さく, 時刻 0での壁との距 離は無視してよい。

高校1年生の物理の落体の運動の範囲です。 問題文の「速度が0になった瞬間に2個の物体にP,Q分裂した」「分裂後のP,Qの速さは等しかった」の部分の意味がわかりません。 投げ上げ運動で速度が0になるのは最高点に達したときで、その後落下するのではないのでしょうか？なぜ分裂後Q... 続きを読む

時速60kmは、約14mの高さから自由落下して地面に到達したときの速さと同じ。 P 分裂時の高さ 最高の高さ 水平面 水平面 球から ただし 37 発展 鉛直投げ上げと自由落下図のように、小物体 を水平面から垂直に打ち上げたところ, 小物体は速度が0 になった瞬間に2個の小物体 P. Q に分裂した。 P, Q は 上下に分裂し、分裂後のP, Qの速さは等しかった。Pは こきの分裂後から時間 T後に水平面上に落下し, Qは分裂から 時間 2T後に水平面に落下した。 重力加速度の大きさを の連 たい (1) 打ち上げられた物体が分裂したときの水平面からの高 さを求めよ。 とする。 (2)Qが到達した最高の高さは水平面からいくらか求めよ。 19 東京電機大 改

(2)の回答の3行目でv＝0を代入しているのは何故ですか??解説お願いします🙏

-14 空気の抵抗を受ける物体の運動 5 質量 0.40kgの物体をある傾斜角の滑ら 速さ [m/s] 34 かな斜面上で静かに手放したら,グラフ 7 B Aのようにやがて 6.0m/sの一定の速さ で滑り降りていった。これは,物体が速 さに比例する抵抗力を空気から受けたた めである。 なお, グラフBはグラフAの 時刻 0sにおける接線である。 6 5 A 3 2 1 (1) 手放した直後, 物体の加速度の大き さは何m/s' か。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 時刻 [s] (2) 一定の速さで滑り降りているとき, 物体が空気から受けている抵抗力の大きさは 何Nか。また,比例定数は何kg/sか。

5行目でtの近似が2.54×10³となっているのですが、計算したら2.545･･･×10³となりました。回答は切り捨てて考えたのでしょうか??それともミスでしょうか??

解答 √gR, 425 考え方 ? 解説 物体にはたらく重力が向心力となって円運動しており,運動方程式をつくること で,速さなどを求めることができる。 物体の速さをとして,運動方程式をつくると, 2 V m = mg R これより, v = √gR (1) (2\m) 地球の半円周は TRであるので, 半周するのに要する時間 t [s] は, TR R 6.4 x 10 6 8.0 × 103 t= =π = : 3.14 × = = 3.14 × ≒ 2.54 × 10's g 9.8 7.0/2 よって, 単位を〔分〕 に直すと, 2.54 × 103 t ≒42分 60

結局モーメントで求めていますが、問題中に面は十分荒いと書いています。 逆になめらかだとどうなるんですか？

河合 10 物理 四訂 浜島 A5判 2 &8 9 10 力 良 頻出 改訂 浜島 A5 良 No D 8 長さLの一様でまっすぐな棒AB が,台の 上にその一部がはみだして置かれている。 この とき, A端から長さだけ離れた点Pが台の 端に当たっている。 棒のA端にばね定数んの ばねをつけて鉛直上方に引っ張ると, ばねがα だけ伸びたとき点Pが台の端を離れた。ただ し,台の上の面は十分にあらくて棒は台に対し てすべらないとする。また,重力加速度をg とし,I 1/2とする。 台 eeeee (1) 棒の質量mを求めよ。 また,点Pが台の端を離れるとき,棒が台 から受ける垂直抗力 N を求めよ。 (2)次にばねをA端からはずし, B 端につけかえて鉛直上方に引っ張 ると, ばねがだけ伸びたときにB端が台から離れた。 bはαの何 倍か。 (センター試験) E う 合い 長さ,質量mで一様 4

このグラフって間違っていますか？

P.49章末[問5] (2) A t m/s W B t m/s w 6 110 3.5 315 6 1.0 8.0 8.0 1.5m/s² 210 5:0 8.5 m/s² 2.0 8.0 16 3.0 6.5 115 3.0 8.0 24 4.0 8:0 123 4.0 8.0 32 5.0 9.5 32.5 5.0 8.0 40 6.0 い 43.5 6.0 8.0 48 7.0 12,5 56 7.08.0 56 8,0 14 190 8.0 8.0 64