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物理 高校生

質問失礼します。画像の問題についてなのですが、マーカーで引いた部分、なぜイコールになるのか分かりません。 至急なのでよろしくお願いします💦

基本例題28 円錐振り子 図のように,長さlの糸の一端を固定し,他端に質量m のおもりをつけて、 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0,重力加速度の大きさをgとして, 次の各問に答えよ。 (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 地上で静止した観測者には,おもり 指針 は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式 (2) では、円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。 なお, 円運動の半径はZsine である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scos0=mg mg coso 0 S 0 Scost SsinO [mg S= (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0 = mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 mrw²=Fから, D 8 円運動 基本問題 203, 204,205 100 740 m (lsind) w²=mgtand @= FRAM 1 cose g 2π (周期T は, T= = 2π₁ W 1⑥ 9 UUS l cos0 m 別解 > (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (1 sine) w²-mg tan0=0 Q Point 向心力は,重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく, 円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 m (Isin)w² S 10. Ssin0=mgtan O Img 基本問題 206

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物理 高校生

この問題の(2)の解説について質問です。 式②と③は、それぞれAとC、CとBの電位差を考えているという理解で合っていますでしょうか? また、式③で足し算になっている理由は、写真2枚目のような理解で合っていますか? 教えて頂けるとありがたいです🙇‍♀️

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路 物理 図の回路において, Eは内部抵抗が無視できる起電力 9.0 Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ 3.0kΩの抵抗, C, C2, C3 はそれぞれ 1.0μF 2.0μF 3.0μF のコンデンサーで ある。はじめ,各コンデンサーに電荷はなかったものとする。 (1) 十分に時間が経過したとき, R」を流れる電流は何mAか。 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何μCか。 √√(2) 指針 (1) コンデンサーが充電を完了し ており、抵抗には定常電流が流れる。 (2) 電気量保存の法則から、各コンデンサーに おけるD側の極板の電荷の和は0である。 解説 (1) R1, R2 を流れる定常電流を とすると, I= (I の計算では, V/kΩ=mA となる) (2) 図のように,各コンデンサーの極板の電荷 を Q1, Q2, 93 〔μC] とする。 はじめ各コンデンサ の電荷は0なので, 電気量保存の法則から, -Q+92-93=0 ...① R」 の両端の電圧は,C1, C3 の電圧の代数和に 等しく R2 の両端の電圧は, C3,C2 の電圧の 代数和に等しい。 したがって, 9.0 2.0+3.0 =1.8mA 20 2.0kΩ A 1.8mA 3.0 µF +91 1.0 μF 9₁ 3.0×1.8= R1 1.0 C1 +93 D 93 3.0 19. 電流 245 92 3.0 2.0 93 発展問題 500 Ja D E 2.0×1.84 ② R2 C2 3.0kΩ +42 2.0μF B B 式 ② ③ は、 μC HF となる。 =V 式 ① ② ③ から, q=4.8μC, q=8.4μC, Q3=3.6μC C₁: -4.8 μC, C₂: 8.4µC, C₂: -3.6 µC 第

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物理 高校生

芝浦工業大学の2222年度、2月2日の問題です。 (1)から分からないので教えて欲しいです。

1. 以下の設問の解答を所定の解答欄に記入せよ。 導出過程は示さなくてよい。 なお, 解答中に分数が現れる場合は既約分数で答えよ。 (A) 図1(a)のように、内側の断面積S の円筒状の容器を水平に設置し, その中に 気密を保ちながらなめらかに動くピストンが付いている。 容器の右側にはコック が取り付けられており, ピストンの右側に大気を入れることができる。 容器の左 内面とピストンの左面の距離をxとする。 容器は壁を介して外部と熱を交換で き, ピストンは熱を通さない。 ピストンと容器の左側の面はばね定数k, 自然長 Lの軽い体積の無視できるばねでつながれている。 ばねは円筒状の容器の左面中 央とビストンの左面中央を結ぶように取り付けられており.たわむことなく水平 方向のみに動くものとする。 また, 容器とばねの熱容量は無視できるものとして 以下の操作 A, 操作B, 操作Cをおこなった。 操作A 容器の左側に単原子分子理想気体を入れ、 右側を真空にしてコックを閉 じたところェ=2Lであった。 操作B 操作Aの後, コックをゆっくり開き大気を容器の右側に取り込み十分に 時間が経過したところ, x= 12/2となった。 操作C 操作Bの後。 図1 (b)のように容器の左側に熱容量および体積が無視でき るヒーターを取り付け、容器の左側内部の気体のみに熱を加えること ができるようにし、さらに容器の右側を除く部分をすき間なく断熱容器 で覆った。 コックを開いた状態で, ヒーターで熱量Qをゆっくりと容 器の左側内部の気体のみに与えたところェ=2Lとなった。 S ・円筒容器 1,00000000 お間ライブ ピストン コック 図1 x 1,00000000 ヒーター 断熱容器 (b) ピストン (イ) 大気の圧力をk, L, Sを用いて求めよ。 (ロ) 操作Cにおいて気体に与えた熱量Qをとを用いて求めよ。 2224500402

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物理 高校生

⑵の②の式が−q3になる理由がわからないです。

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路理 STS TI 図の回路において, Eは内部抵抗が無視できる起電力 9.0 CA Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ, 3.0kΩの抵抗,C1, Co, C3はそれぞれ 1.0μF, 2.0μF, 3.0μFのコンデンサーで ある。はじめ,各コンデンサーに電荷はなかったものとする。 (1) 十分に時間が経過したとき, R」を流れる電流は何mAか。 (8) 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何 μC か。 (1) コンデンサーが充電を完了し 指針 ており、抵抗には定常電流が流れる。 (2) 電気量保存の法則から、各コンデンサーに おけるD側の極板の電荷の和は0である。 解説 (1) R1, R2 を流れる定常電流を ELAN. I= 9.0 2.0+3.0 -=1.8mA とすると. (Iの計算では,V/kΩ=mAとなる) (2) 図のように。 各コンデンサーの極板の電荷 を Q1, 92, 93 〔UC〕 とする。 はじめ各コンデンサ の電荷は0なので、 電気量保存の法則から, -9₁-92-93=00 R」 の両端の電圧は,C1, C の電圧の代数和に 等しく, R2 の両端の電圧は,C3, C2 の電圧の イロ 10 A 2.0kΩ +9₁ th CA 1.0 μF 91 SGUT 2.0×1.8= 1.8mA 九値を変化 3.0μF ER 3.0×1.8= + C₁ ACHIE C +93 91 93 1.0 3.0 93, 92 3.0 2.0 93 D 19. 電流 245 KA 発展問題 500 C D E1₁ R2 BUT FE C2 vag 3.0kΩ 92 +92 2.0µF ・B B NE 式 ②③は μC UF となる。 =V 式 ①,②,③から、 g1=4.8μC, Q2=8.4μC, Q3=3.6μC C1: したがって,-4.8μC, C28.4μC, C3-3.6μC ALGT

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物理 高校生

物理基礎、物体の運動の問題なんですけど なんの公式を使って解くのかが全く分からないので教えて欲しいです。 2枚目の写真に答えあります。

演習プリント②物体の運動 1. 以下の問いに答えよ。 但し、重力加速度の大きさg=10 [m/s'] とする。 (1)100[m] を20[s]で走る人の平均の速さ [m/s]。 (2) 25[m/s] の速さで走っている車Aと同じ向きに、車Bが 20[m/s] の速さで走っている。 車Aから見た車 Bの速度[m/s]。 (3) 車が 15[m/s] の速さで等速直線運動をしている。 20 [s] 間に進む距離[m]。 (4) 初速度が 2[m/s]、6[s]後の速度が初速度の向きに20[m/s]の物体の平均の加速度の大きさ [m/s']。 (5) 静止している物体が 2 [m/s'] の加速度で運動し始めた。 ①4[s]後の速さ [m/s] 。 ②4s 後の移動距離 [m]。 (6)塔のてっぺんから物体を自由落下させたところ3[s]後に地面に達した。①地面に達する直前の物 体の速さ [m/s] と、 ②塔の高さ [m] 。 HE (7) 塔の上から物体を20[m/s] の速さで鉛直下向きに投げおろした。 ①2[s] 後の小石の速さ [m/s] と、 ② このときの落下距離 [m]。 ただし、 物体は 2 [s]後までに地面に達していない。 (8) 物体を 15[m/s]で鉛直上方に投げ上げた。 ① 1 [s]後の速度[m/s] と、 ② そのときの高さ [m]。 (9) 水平方向に 20[m/s] の速さで物体を投げたとき、 ①1[s] 後の水平方向の移動距離 [m] と、 ② 鉛直方 向の落下距離[m] 。 (10) 一定の速度でクルマが進んでいる時、推進力 (前向きの力) と抵抗力 (後ろ向きの力)の関係を以 下の選択肢から選びなさい ①推進力>抵抗力 ②推進力=抵抗力 ③ 推進力く抵抗力

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