共テの物理基礎 18番についてです。答えは②になるのですが、解説を読んでも良くわかりません。 なんで急にエネルギーの話が出てきて、仕事率のことを考えているのですか？ 教えてください🙏

問5 次の文章中の空欄 17 18 適当なものをそれぞれの直後の{ つ選べ。 に入れる語句または記号として最も }で囲んだ選択肢のうちから一つず 図4のように,直線導線L を含む鉛直面内で,正方形の一巻きコイルを 一定の速さでから遠ざけるように動かす。 このとき, コイルには図4 17 { ① 時計回り ② 反時計回り } の向きに電流が流れる。 また, コイルを一定の速さで動かすためには,図4 1{①ア ②イ 4 I} ③ ウ 18 の向きに外から力を加える必要がある。 ただし, コイルにはたらく重力は無 視できるものとする。 の ア ↑ 図 4 エアイル→イ I ·V →ウ

なぜ5番の答えは③になるのですか？ 鉛直から水平にした時に体積が増加する理由か分かりません、。

5 を,それぞれの直後の { 問3 次の文章中の空欄 図3のように,円筒形のシリンダーとその内側をなめらかに移動するピス トンで,ある物質量の理想気体を封入し、水平な台上にシリンダーが鉛直に なるように立てたところ, ピストンは静止した。 シリンダーとピストンは断 熱材でできており, ピストンはある質量をもつものとする｡ 6:0 次に、図4のように,このシリンダーをゆっくりと水平にし,台上に置いmu たところ,ピストンは静止した。 この間に, シリンダー内の 00--wu ①減少し,内部エネルギーは減少するので, ②減少し, 内部エネルギーは増加するので, ③増加し, 内部エネルギーは減少するので, ④ 増加し, 内部エネルギーは増加するので, ⑤ 図3と同じで, 内部エネルギーは変わらず, 気体の体積は 5 気体の温度は 大気 シリンダー 6 90 ピストン 6 に入れる語句として最も適当なもの で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 図 3 ①上がった。 ② 下がった。 ③ 変化しなかった。 S 気体 気体 シリンダー 図4 大気

２枚目の写真の青線の式 sini/√2＜1/√2がどうして成り立つんですか？ 解説をお願いします🙇‍♀️

光源 側面 C 問2 次の文章中の空欄 20 を,それぞれの直後の { 上面A 屈折角は 45° 20 下面B 図 2 空気 直方体 観測者 LLLL sin~ sinr = √₂ Siur = sinin 12 √zsinn 2 22 に入れる語句として最も適当なもの で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 空気に対する直方体の樹脂の相対屈折率nが√2より大きい(n>√2) と すると、空気中から直方体の側面Cに入射してきた光の入射角iが 0°<i<90°の範囲のどの値であっても ①より小さい。 słun =52 Sinr ②より大きい。 ③である。 stun. したがって, 空気中から側面Cに入射してきた光が下面Bに入射すると Stre 12

③の問題について、解説の赤線の部分で、pとbを逆にしてはいけないのは何故ですか？

1 次の文章中の空欄①, ②. ④ 〜 ⑨ を数式で,③)を語 句で埋めなさい。 図のように、斜面と水平面と円筒面がなめらかにつな がった経路上での、小球の運動を考える。 斜面上の点A から小球Pを静かに放すと、小球Pは斜面を下ったのち 水平面上の点Bで小球Qに衝突した。 衝突ののち小球Q が運動を開始し, 円筒の内部に導かれて内壁に沿って運 動した。 小球の運動は鉛直面内で起きるものとする。 重 力の作用する方向は鉛直下向きで,重力加速度の大きさをgとする。小球の大きさおよび経路上の摩擦や 空気抵抗は無視できるものとする。 B の比で決まり、 小球 P M m M と表される。 PUA VB A h 0 (iⅰ) はじめに小球Pは斜面上の点Aで静止している。斜面の傾きを0とし、小球Pの質量をMとする。こ のとき斜面から小球Pにはたらく垂直抗力Nは, 0, M, g を用いて N = ( ① ) と表される。 点Aの水 平面からの高さをんとする。 小球Pが斜面を下ったあと, 水平面を移動する速さは, 0, M,g,hの中か ら必要なものを用いて,ぃ= ( ②2 ) と表される。 (i)次に小球Pは,この速さで、点Bに静止している質量mの小球Qに衝突した。 衝突の前後で小球Pと 小球Qの運動エネルギーの和は変化しないとする。 この条件を満たす衝突は ( ③ ) 衝突と呼ばれる。 このとき、衝突の直後に小球Pと小球Qが互いに遠ざかる速さ(相対速度の大きさ)は①と等しい。 衝突 の前後で運動量が保存されることを考慮すると, 衝突後の小球Qの速さ vs は, v, M, m を用いて, UB = ( ④ ) と表される。 この衝突の直後に小球Pが小球Qと同じ方向に運動する条件は, v, M, mか ら必要なものを用いて, M>( 5 ) と表される。 (Ⅲ) 続いて小球Qは、この速さひで,直径んの円筒の内部に進入し、内壁に沿って運動した。 小球Qは経路 の途中で内壁から離れないものとすると、 経路の最高地点Cで速さが最小になる。 点Cでの小球Qの速さ vcは,UB, m,g, hから必要なものを用いて,vc=( ⑥ ) と表される。このとき点Cで小球Qにはたら 遠心力は,vs, m,g,hを用いて, F= ( ⑦ ) と表される。 点Cで小球Q が内壁から離れないため の条件は,F≧mg であるので,これを満たすvBの条件は,mg, hから必要なものを用いて, UB≧( ⑧ ) と表される。 以上の② ④, 8⑧の結果, 小球Q が内壁から離れないための条件は、質量Mと 3-(-3) hiel·lul 小球 Q m h

この問題の問3で、なぜ力学的エネルギーの損失が0だと反発係数が1だと分かるのですか？

第2問 物体の運動量や力学的エネルギーに関する探究の過程について、後の問い (問1~6)に答えよ。 (配点30) Yさんはばねを介した衝突現象において, 図1のようなモデルを用いて考察するこ とにした。 質量mの物体Aには質量の無視できるばねが取り付けられていて, 水平 でなめらかな直線のレールの上に置かれているとする。 物体Aに速さひ の初速を与 え, レール上で静止している質量2mの物体Bに衝突させる。 ばねは縮んでいる間 のみ力を及ぼし, 自然長に戻った瞬間に物体Bはばねから離れるとする。 速度は右向 きを正の向きとする。 m Vo 100000000 物体 A 図 1 物体B ④ ばねは最も伸びている。 2m 問1物体Bがばねに接触してから, ばねは縮み始めた。 その後, 物体Aと物体B の速度はある瞬間に同じになった。 このときのばねの様子を説明した文として最 も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 7 ① ばねは最も縮んでいる。 ② ばねは自然長と最も縮んだときとの間の長さである。 ばねは自然長に戻っている。 レール

24-1、24-2、25-1、25-2、28-1、28-2、29、30の丸つけをお願いしたいです！

22 状態 23 空 熱 200g 1gにつき330 11. 温度 0℃の氷 2.0×102g を加熱し、毎秒60Jの熱量を与える。水の融解熱を3.3×102J/g として, 次の各問に答えなさい。 解答番号 24-1~25-2 (1) 氷をすべて 0℃の水に変化させるのに必要な熱量は何Jか。 1-102 ( 24-1)×10 (24-2)」 (2) 氷をすべて 0℃の水に変化させるには,何秒間加熱すればよいか。 ( 25-1)×10 ( 25-2) 秒間 124-1 6,6 -o-t) 66000 24-2 4 |25-1 200 4330 000 600 600 66000 【知識・技能】 解答番号 24-124-2 lil 【知識・技能】解答番号 25-1,25-2 25-2 3 10000 104=10x10410×10 1,100

⑩、⑪の求め方を教えてください。 ⑩Mgs、⑪umgsが答えです。 ⑩は位置エネルギーmghの公式から求めると思ったのですが、sが変位ではなく糸の張力を表しているのでよく分からないです… ⑩だけでも構いませんのでお願いします🙌🏻

26 『摩擦で失う力学的エネルギー』 次の文を完成させるように,( 12-13:2 の中には数式を入れよ。 Ming )の中に語句を、 質量mの物体Aと質量Mの物体Bを軽くて伸びない糸で結 び, 図のように,Aはなめらかでない水平台 (Aと水平台との間 の動摩擦係数はμ の上に置き, B はなめらかに動く小さな滑車 Cを通してつり下げたところ,Bは落下し始めた。 AとBとが失 う力学的エネルギーを求めてみよう。 AとBの加速度の大きさを②重力加速度の大ささをg (①) の大きさをSとすれば ②=S-μmg, Ma= ③ がなりた つ。 ここで第1式および第2式は, それぞれAおよびBの (④) とよばれる。これらの式から S を消去すると α = ⑤ が得られるから, B が静止状態から距 M-μm Mg 離sだけ落下したときの速さを”とすれば, ⑥=2. ･gs となる。 したがって, A M+m とBが得た ( ⑦ ) Kは,K= ⑧で与えられる。一方,Bが失った (⑨) Uは,U= ⑩0 であるから, 差し引きしてAとBが失った力学的エネルギーE は, E = ⑩1 となる。これは, Aが摩擦力にさからってした (⑩) に等しい。 14 mg 2 C B S

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

！！！至急お願いします！！！ 赤い印のところで、解説を読んでも2mvになる理由がわからなかったので、教えて欲しいです🙇

気体の分子運動と圧力 基本例題39 次の文の( に入る適切な語句, 式を答えよ。 質量mの気体分子が速さ”で右向きに運動しており, 分子は, 一辺の長さがしの正方形の壁に垂直に衝突(弾性衝突) をしては ねかえる。 1個の分子から壁が受ける力積は,ア)向きに 大きさ(イ)である。 単位時間あたり, N 個の気体分子が壁 に衝突しているとする。 壁が時間tの間に受ける力積の大きさ はウ)なので, 壁が受ける圧力は (エ)となる。 (-mv)-mv=-2mv 壁が分子から受けた力 積は、 作用・反作用の -V |衝突後 1 ☆法則から、2mv となる。 したがって, 壁が受け た力積は,右向きに大き2mvとなる。 指針 (ア) (イ) 分子の運動量の変化は, 分子が壁から受けた力積に等しい。その力積の 反作用として, 壁が受けた力積を求められる。 (ウ) (エ) 時間tの間に壁に衝突する分子の総数 は,Nt 個である。また, 壁が受ける圧力は,単 (ウ) 時間tの間に壁に衝突する分子の数は Nt 個であり, 求める力積の大きさは, (イ) の結果 を用いて 2mvxNt=2Ntmvto 位面積あたりに受ける力の大きさである。 (エ) 壁がN個の分子から受ける力の大きさを 解説 (ア)(イ) 分子と壁は弾性衝突をす Fとすると,壁が受ける力積Ft は, (ウ) の るので,右向きを正とすると, 衝突後の分子の 速度は-vとなる (図)。 分子の運動量の変化と 力積の関係から、 2107 衝突前 m 23 2Ntmv に等しいので, 上昇 Ft=2Ntmv ACT ひ 基本問題 296 y ad F=2Nmv 圧力は,単位面積あたりの力の大きさなので Al >_F 2Nmv 0120.2 p= 12 1² 円の 10 JA ZUPARS 2

等加速度運動をするのは加速度がかかっているからですか？2番の問題です

159 慣性力 リフトの中に質量mの小球が,天井から軽い糸 でつるされている。 このリフトを上向きの加速度αで上昇させた。 リフトの床から小球までの高さをん, 重力加速度の大きさを」とす る。 (1) 糸が小球を引く力の大きさSを, m, g, a を用いて表せ。 (2) 糸が突然切れたとする。 糸が切れてから, 小球がリフトの床に 当たるまでの時間tを, g, a, h を用いて表せ。 例題 34 m a ↑