高校物理　物体が傾く条件の問題です。 （7）の解法を教えていただきたいです。

*15.(物体が傾く条件) 一辺がa[m) で質量が m [kg〕 の一様な立方体形の物体が水平面上 に置かれている。物体と水平面の間の静止摩擦係数をμとし, 重力加 速度の大きさをg[m/s°] とする。 図1,図2,図3は物体の重心を通 る鉛直断面を表している。 図1のように物体の右下の角Aに水平方向右向きの力を加え,その カの大きさを徐々に大きくすると物体がすべり始めた。 (1) 物体がすべり始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 次に,図2のように物体の右上の角Bに水平方向右向きの力を加え,その力を徐々に大き くしたところ,物体はすべることなく傾き始めた。 (2) 重力による角Aまわりの力のモーメントの大きさを求めよ。 (3) 物体が傾き始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 (4) 物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の,静止摩擦係 数μの条件を求めよ。 今度は,図3のように物体の左上の角Cに水平方向からの角度 mg a- 図1 a B-カ の 図2 O[rad] (0s0s- ハ)の向きにカを加えた。その力を徐々に大きくした ところ,加えた力の大きさがF[N)のときに, 物体はすべることなく 傾き始めた。 (5) 物体が傾き始めたときに,物体が水平面から受ける垂直抗力の大 きさを求めよ。 (6) 物体が傾き始めたときの力の大きさFを求めよ。 (7) 0を変えると, 物体が傾き始める力の大きさFを最小にすること ができる。その角度 6m [rad] を求めよ。 今 (8) Omの方向に力を加えるとき,物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の, 静止 摩擦係数μの条件を求めよ。 ドカ 図3 25in0r050= Sin2 (14 金沢大) (1 pmg ( - amg ()--ot =0, m T。 (41*ミ4 0.5ミA guist-bw -N 14) (6) Aのまわりのカのモーメトは amg-facos(年-0)20 0)- cos co>0t ここ co4- 号(oe ) ニ FrAn、長(she489) = FV こ0 aw4 fCstmot cos0) 20 2(5mg4co8)

(ク)が分かりません。分かりやすく教えてください。お願いします

°56.〈浮力と単振動 密度o,底面積S, 高さの柱状の浮き がある。とれを,図1のように直立させた 状態で水に静かに浮かべたところ, 水面下 L| 0 の長さがds号)の所で静止した。水の d 密度を(00, 重力加速度の大きざをgとする。 浮きは直立した状態のままで鉛直方向に運 動し,空気の質量, 浮きの運動に伴う水や 空気の抵抗,水面の変化および水の運動に よる影響は無視するものとして, 次の文中の 口 [エ 以降ではdを用いずに答えよ。 Po 図1 図2 図3 に当てはまる式を記せ。ただし,

コイルが直列にならないといけな理由はわかったんですが+端子と-端子がどっちがどっちってのが分かりません...(´・ω・｀)

49 2021年度:物理/本試験(第2日程) 増加した。 則より 足箱 た熱量。 くし 10 こ与えら 端子a 指針 千齢 スプリング これ 端子b コイル N した仁 0-00- Q+ こ仕 1 問1 この主要部はそれだけで電流計として機能し,コイルに電流を10mA 流 80の したとき指針が最大目盛 10を示した。このコイルの端子aから端子bまで 890 の抵抗値は22であった。 このコイルに,ある抵抗値の抵抗を接続することで,最大目盛が 10Vを 示す電圧計にすることができる。 コイルと抵抗の接続と, 電圧計として使う ときの+端子, - 端子の選択を示した図として最も適当なものを, 次ペー ジの0~Oのうちから一つ選べ。 8 S z る式の。 度を

解説読んでもわかりません。速度が最大になる時、なぜ0.50t＝2πnなのですか。(3)の解説もわからないので詳しく教えてください。お願いします。

170単振動の変位, 速度, 加速度● 時刻[s] における変位x [m] が 85 x=4.0sin0.50t と表される単振動を考える。 (1) 時刻[s]における速度»[m/s] と加速度a[m/s°] をtを用いて表せ。 (2))速度が正の向きに最大になるときの変位x [m] と加速度 ai [m/s°] を求めよ。 (3) 加速度が正の向きに最大になるときの変位x2 [m] と速度 v [m/s] を求めよ。

この問題の解き方が分からないのですがどなたか優しい方教えて下さいませんか🙇‍♀️🙇‍♀️ 文章に書いてあるところは埋められるのですがそこからどのようにして解いて行けば良いのかが分かりません

10. 以下のp-Vグラフに従って、 ある理想気体の状態を変化させた。A→B で放出さ れた熱量は 55J、B→Cで吸収した熱量は10J、C→Dで気体が外部にした仕事は 60J、 C→D での内部エネルギーの変化は 30J、 D→Aでの内部エネルギーの変化は-25J だった。各過程での内部エネルギーの変化AU、 気体が受け取る熱量AQ、 気体が 外にする仕事AWを求め、表を埋めなさい。 pA C D B A >v 0 過程 AUJ] AQJ AW[J] A→B -55 B→C 10 C→D 30 80 60 D→A -25

名門の森32番の(5)番で質問があるのですが、 最後の三角関数の式は(2/d√k/m cos√k/m(t-π√m/k)はどのように式変形すれば答えに書いてあるようになるのですか？ 教えてください。

96 力学 ECHURE (1) Aの座標を と表されるの 32 単振動 ばね定数kの軽いばねを滑 らかな水平面上に置き, 右端 に質量mの小物体Aを付け。 左端を固定する。ばねの方向 にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置をx=0 と する。そして、質量3mの物 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後。 静かに放す。 (1) 動き始めてからしばらくの間は, AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置:の関数として表せ。 (2) AとBが離れるときのAの位置:および, 離れた後のBの速さ u を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 toはいくらか。 (4)Bを放したときを時刻=Qとして, Aの位置xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 0mmm LAS 0 AはBから」 えて、Aの道 d A: m この式は ばねが自然 性力が左向 一方,F 2。 Sto 0.2カ (2) BがA つまり ばねが縮 然長を超 なお、 の上で 自然 カた(5) t2(to)での Aの速度ムを時刻tの関数として m, k, dを用いて 一体と 時 じゃない 表せ。\まではACBO年院)(山口大+東京学芸大) Level(1)~(3) ★ (4) ★ (5) ★★ (3) 離 Base ばね振り子 (x= Point & Hint O O なる (1)作用·反作用と, xが負の値であるこ とに注意して, 運動方程式を立てる。 (2) 離れるときに注目すべき量は… ? (4) 2つの量を求める必要がある。 (5) 単振動の時間変化は sin ot や cos.ot を用いて表すことができる(位置速度。 加速度,力について)。 周期 m T= 2π\ R m 振動中心は力の 0 O つり合い位置 ※ばねの力のほかに一定の力 と が加わっても周期は不変。 た レ……… F00m-

こちらの問題でunではダメなのでしょうか？ 答えはFとおいてあります

Fの値を求めよ。 33* 質量 m の直方体Pが水平な床上に置かれている。2 辺の長さはhと1で,辺A(紙面に垂直)の中点に水平 左向きの力子を加え,子を増していくとPは転倒しよ うとした。そのときの値f」を求めよ。また, Pと床 との間の静止摩擦係数μはいくら以上か。 f A h P

角運動量についてです。 答えはi,i,hです。 是非教えて下さい！！

(注意)以下の問題の解答で、Ugなどの下添字はvrと記入せよ。 また、 数式は全て半角英数文字を使うこと。 問) 図のように質量mの 質点が ry 平面内で原点を 中心とする半径aの円の上 を角速度wで等速円運動し y a Vo-s ている。時刻t=0のとき m 質点が(a,0) の位置にあっ たとすると、時刻tにおけ る質点の位置デは、 Ot t0 a x デ= (a cos wt, a sinwt,0) により与えられる。このと き、質点の位置デと速度すから角運動量Zを計算することができ、その 値は ニ となり、時間に依らず一定の値をとる。((1)、| (2)、(3)|には、 次の (a) か ら(i) のうちから適切なものを選んでその記号を例えば (a) の様に記入せ よ。(a)-maw cos" wt、 (b)maw cos" wt、 (c)-maw sin? wt、 (d)mawsin?wt、 (e)-maw?、(f)maw?、(g)-ma'w、 (h)ma’w、 (i)0)

問３の（ｃ）が分かりません。 普通に体積0.60と圧力1.0*10^5をかけて6.0*10^5が答えになると思うのですが、解説だと3.0*10^5となっており、どうやったら3.0なんて数字が出るんでしょうか。 またΔWの意味も分かりません。 普通にWじゃないんですかね？... 続きを読む

問3なめらかに動くことのできるピストンがついた容器の中に理想気体が封入されて おり, 温度は27°C, 圧力は1.0× 105 Pa, 体積は 0.60m3 であった。 ただし。 気体定数を8.31J/(mol-K) とする。 (a) この気体の物質量はいくらか。 (b) この気体に熱を加え、 圧力を一定に保ったまま体積を 50%増加させた。 このと き,温度の変化分はいくらか。 (c) この気体が外に対して行った仕事量はいくらか。 (d) この気体に加加えた熱量はいくらか。

黄色いマーカーの所の式変形を教えて頂きたいです🙇‍♀️

224 (225 また、電気量保存の法則より、K,と K,の電気量の和は⑤の に等しい。よって、 q=CVより, 並列接続なのでqはC に比例する。 9:9=2C:2C (2)(コンデンサーの静電 エネルギーの増加分) = (外 力がした仕事) C'=- d 2CV」 -= (2C + 2C)V。 3 V ゆえに、V= そネルギーと仕事の関係より,4U=W 電池を切り離したので,電気量は qa[C)で不変である。 6 2C 9=2C+ 2C92 に帯電した電荷の影響によ り、導体板は吸い込まれる 向きに電気力を受けるので,28 外力の向きは図の右向きと なり、外力のする仕事は負 になる。 (3) Ar は3Lに比べて 微小として、分母の Ar を 無視する。 CV 求める電気量をqa とすると、qa=2CV»= 3 1 592 (1)と U=より、 (4) 図のように正負の電荷が蓄えられ、K,の電圧が V。 K.の 電圧がなになったとすると,q=CVより,Ki, K,の電気 量はそれぞれCV. 2CV& となる。 破線部分の電気量保存の法則より. -CVe+ 2CV<= - CV, +2CV。 これに、2, 8. 9を代入して計算すると, 28 より求めてもよい。 (4) センサーA dxq8 W=4U =2×3soL 2×2€L d×q8 da? 12sL 3d 直列接続のように見えても。 電気量が等しくないときは 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。そのときは、 電気量保存と電圧の式をた てる。 2) 2の値がx=Lからx=L+4x になったときのコンデン サーの静電エネルギーの増加分を 4U' I)とすると,(2)と 2V」 3+2C× 同様にして、エ=L+4x だから 9 AW=AU' =- - CV。+2CV。=-C×- V_ ……10 9id 2C(2C EL(3L+ 4r) 3el 2eLV Ax 2 破線部分の電気量の和が0にならないので, K,と K。の電 気量は等しくならない。よって, 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。 電圧の式より、Vie+Vs=1V ……D (01 D 2cL'V Ar 3d(3L+ Az) 2eL'V Ax 3d ×3L +CV。-CV。 9d 外力を右向きとすると,外力の大きさをF(N)として、外力 がした仕事は一 FAx(J]となる。よって、-FAr=4wより。 +2CV。 |+2CV。 Vキ 7V 0. Dより、Ve=- -2CV。 -2CV。 2cLVAr 9d 9 -FAx キ - る3( SAte 437 2e.LV ELV 3d ゆえに,F= 9d (3) AW: 2eLVAx 0. 外力の大きさ: 2eLV。 438 センサーA, B 9d (N) 指針)導体板が入っている部分と入っていない部分の2つのコンデン (1) 60μF: 2.4×10-C. 40 μF:5.6×10'C. 20 μF:3.2×10-'C (2) -4.0V 438 P6 40 uF 20 uF サーの並列接続と考える。 指針電圧の式2個と電気量保存の式を立てる。 (1) 各コンデンサーの極板間の電圧を,右図のようにそれぞれ V(V), V(V), 1V(V)とし、蓄えられる電荷の符号が右図の ようになっていると仮定する。破線で囲まれた部分の電気量 保存の法則より. q=CVを用いて, + 40×10-V%-60×10-V-20×10*V%=0 ゆえに,3%-2V:+1½=0 …O また、閉じた回路についての電圧の関係式をたてると、 V+ V= 18 ……② 0~3より、V=4.0[V). G=14(V). %=16(V) 以上より、 60 μF:g=60×10-*×4.0=2.4×10~(C) 40 uF:92= 40×10-*×14=5.6×10~[C) 20 uF:9= 20×10-*×16=3.2×10~[C) =4.0[V)より,点Nの電位を基準とすると、点Mの電 位は、-4.0V (1) 最初,導体板を挿入しなかったときの電気容量を C.[F]. V) 解説 437(1) センサーB, G 解説 電気量を qo(C) とすると, C=e e- q=CV より, P V(VF 60 uF のセンサーH C=S×2L×L_ 2c.L?, d 金属板や誘電体板を入 d 12V れた場合 18V 2eL'V。 →いくつかのコンデン サーの並列,または直 列接続と考える。 0~3より、 37-2(18-7) d コンデンサーの, 導体板が入っていない部分の電気容量を G[F), 導体板が入っている部分の電気容量を C.[F]とする と,C=e-より, C は面積がL(2L-x) [m°'], 極板間隔が -V+%=12 …3 +(12+ V) = 0 ゆえに、V=4.0[V) のより、 =18-V=14(V) のより、 V=12+K=16(V) 2個のコンデンサーの並列 接続と考える。 d Cm]だから。 - J, (2L-x)(F) C= d C」 導体板内には電界ができないので, C:は極板問隔は残りの 部分の(m)になる。面積が Lr[m']だから。 |2eLI (F) d 21 _ EalI - CG=S d 2 d あるから 出 GとCは電圧が同じなので, 並列接続の合成容量の式が成 り立つ。よって, 求める全体の電気容量C[F]は, EaL(2L -ェ),2ela _ eL (2L+x)_rp) 中 C=C+C= d d d 65 イ