物理 電磁気 コンデンサー 26.(写真2枚目)について質問です。 解説(写真3枚目)の最後の｢AはBよりVABだけ電位が高いからAの電位は〜｣の部分が理解できません。なぜAはBよりVABだけ電位が高くなるのか、そして、なぜこの式になるのかが分かりません。 解説お願い致し... 続きを読む

EX 4枚の同じ極板を図のような間隔で並べ, 起 電力Vの電池につないだ。はじめスイッチK は閉じられ,S は開かれている。接地点の電位 を0として,極板Bの電位を求めよ。 次に, S を閉じたときのBの電位を求めよ。 d 2d 3d A B C S K 解極板間隔d, 2d, 3d の3つのコンデンサーの直列 と見ると,電気量が等しいから,電場Eも等しい。 AD 間について V=Ed+E·2d+E·3d=6Ed BD 間の電位差を VBD とおくと AB C E VBD=E-2d+E.3d=5Ed Vap=V 6 -V BD Dの電位は0であり,Bの方が高電位だから, この値 はそのままでBの電位になっている。 Sを閉じると,BとCが等電位になり, BC間はコ ンデンサーではなくなる(電位差0だから電気量 0)。 AB 間, CD 間の2つの直列になり, 電場を E'とする A B E E' と AD 間について V=E'd+E'.3d=4E'd ーVCD 3 CD 間について VoD=E'*3d VcD= 三 この値はCの電位でもあり, Bの電位でもある。 ちょっと一言 接地(アース)点があれば, 断りがなくてもそこを電位の基準(0 V)とする。接地点は電位を尋ねるために設けるので, 回路としては なくても同じ。電位を調べるときは, 0Vから順次たどっていくこと。 High 接地点が2箇所にあるときは注意。その2点を導線で結んで考える必要 がある。大地を通って電気が流れるためだ。 0

この問題の4番から教えて欲しいです！ 答えは順にウキヒサチハチトです！

図に示すように水平な床の上にばね定数kの軽いばねの一端を固定して置き, 他端には質量 mの小球を固定せず接して置く。ばねが自然長のときの小球の位 置を原点0とし、床面水平右向きにx 軸を,鉛直上向きにy軸をとる。点Oか ら距離4だけ離れた点Aでは,床は半径rの円弧 AB と滑らかに接続している。 以下の運動では小球は x-y 平面内だけを運動するものとし,小球と床面およ び円弧の壁面との間の摩擦や空気の影響はないものとする。また,重力加速度の 大きさをgとする。 (i) 原点0に置いた小球をばねを xoだけ縮めた点O'(x = - xoの位置)に移動 した。この間- xoSx<0においてばねの弾性により位置xにある小球に働 く力F(x)の向きは |n の向きであり,その大きさは小球の原点からの したがって、ばねの弾性により小球に働く力と位置の関係を図示 |n すると のようになる。 点Oにおいてばねに蓄えられる弾性エネルギーは,選択した図中の斜線部 の面積に等しいので である。ばねが自然長まで戻ったとき,小球は hin ばねの先端を離れ床上をx軸の正の向きに速さ o = で運動する。 in y hin 円弧 AB の中心点 D in m B Vo C O° 0 A x x=ーXo x=d

高校物理の力学的エネルギー保存の法則に関する問題です。 Vcの答えは√3gl/5となるのですが、 なぜそうなるのかわかりません…。 解説をお願いします🙇‍♂️ ちなみにVbの答えは√glです。

2カ学的エネルギー保存則① 長さ1Im]の軽い糸におもりをつけた振り子がある。 図のように,糸が鉛直方向と 60°をなす点Aから,お もりを静かにはなす。このとき,おもりが図の点B と点Cを通過するときの速さ vB, vc[m/s]を求めよ。 重力加速度の大きさを g[m/s°]とする。 えんちょく 大合 60° A C B 45

力学 瞬間の速度はその点での接線から求めると思っていたのですがなぜacベクトル/2toが点bの瞬間の速度になるのでしょうか、？？ acベクトル/2toが点bに接していたら納得できるのですが接していないのでもやもやしてしまいます。。どなたか教えて下さると幸いです🥲

模試 第3回 第4問 次の文章(A· B)を読み, 問い(問1~5)に答えよ。(配点 25) 二人は,図1を見ながら気づいたことを話し合った。 大郎:ガラス王が通る縦の太線は等間隔になっているね。 花子:鉛直方向について見ると. 隣り合うガラス玉の間隔は次第に狭くなり 最 高点を通過した後,次第に広くなっているわ。 十郎:重力の影響で, 鉛直方向の運動は等速運動にならないんだ。図から、平均 A 花子と太郎は, 学校で放物運動の実験を行った。実験は, 投射装置から右上向 きに打ち出した白いガラス玉を, 暗幕を背景に, 一定の発光周期をもつマルチス トロボ装置で撮影するというものである。また, 写真に重ねて,縦横それぞれに 等間隔に平行線を引き, その座標を読み取れるようにした。縦線はガラス玉の水 の速度を求めていけば, 重力加速度の大きさがわかると思う。 平位置を表す線であり, 横線はガラス玉の高さを表す線である。図1は,この写 花子:平均の速度は斜め方向になるわね。平均の速度をベクトルで表してみまし 真をトレーシングペーパーに写し取ったものであり,ガラス玉の像(位置)に,左 よう。 から順番にa, b, …, 1 と名前をつけた。 マルチストロボ装置の発光周期は4ls)= 20 1 sである。また縦および横の太線 の間隔は 4.9×10-?m であり, 横の太線の間は細線で分割されている。 20 高さ g e d bz 空k a 1 4.7メ10 水平位置 図 1 - 20 - - 21 -

物理第一学習社電磁気章末問題 1〜3を教えてください！お願いします！

1盛場中の電流が受ける力●磁東密度2.0Tの鉛直上 向きの一様な磁場の中で,図のように,水平となす 張る。質量0.50kgの金属棒 PQを導線に垂直に渡 3ホール効果 金属などの中を流れる電流に対して、垂直に磁場をかけると、電流と磁 の両方に垂直な方向に起電力が生じる。この現象を,ホール効果という。 た,ホール効果によって生じる電圧を,ホール電圧という。 ホール効果の説明 電流I(A)が流れている金属板に,電流の向きと垂直に破事を。 B(T]の磁場をかける。このとき, 金属板の内部を運動している電荷 -e[C), 速さ。 [m/s)の自由電子は,ローレンツカ evB(N]を受け、運動の向きが曲げられて面p。 集まる(図因a))。このことから,面Pは負, 面Qは正に帯電し、金属板の内部には Qから面Pの向きに電場が生じる。この強さをE(V/m] とすると、電子は,ローレン ツカ euB(N]と,PからQの向きに電場による力 eE[N)を受ける。これらの力がつn あうまで,電子は面Pの側へ移動し続け,PQ間の電場が大きくなっていく。やが つりあいの状態になったとき、電子は,金属板の中を直進するようになる(図b) このとき, eE=evB であり,電場の強さ E[V/m]は,次式で表される。 本」 Hal votage が 30°となるように,2本の導線を49cm間隔に 特cn 一定の電流を流すと,金属棒 PQは静止した。 述の向きと大きさを求めよ。ただし,金属様 PO と導線の間には,摩擦がないものとする。 2.0T 30) 電源装置 西線電流とコイル 真空中で,十分に長い直線状の 電線に,上向きに電流1が流れており、導線と同一 平面内の,一辺の長さaの正方形コイル ABCD に ;時計まわりの向きに電流iが流れている。コイ ルの辺 AD は導線と平行で,導線からxだけはなれ ている。真空の透磁率を として,正方形コイル が受ける力の合力の向きと大きさを求めよ。 E=vB (75) ここで,金属板の厚さをh[m), 幅をdlm), 金属中の単位体積あたりの電子の数を n(個/m)とすると,式(31)から,1=env·hd となり,電子の速さ [m/s)は、 enhd と表される。したがって,ホール電圧 VIV]は, 式(8)を用いて,次のよう に求められる。 リー a- C 式(8) 『=Ed 式(31) 1=enuS Op.253 V=Ed=vBdー IB …(76) Op.224 ビントコイル ABCD が、自身におよばす力の合力は0である。 enh 「標準 半導体には,ホール効果が顕著におこる ものがあり,磁束密度を測定するための磁 気センサーなどに利用されている。 注意 キャリアが正常両の場合 帯電の仕方が負電荷の場合と逆に なり、面Pは正,面は負に帯電 3ローレンツカ●図かように,*軸に平行な磁東密度Bの一 様な磁場の中で、質量m, 電荷 q(>0)の粒子が、x軸との なす角が6となろように, 原点0から xz 面内に速さゅで 発射された。粒子を軸の正の向きから見ると、等速円運 する。 動をしている。次の各問に答えよ。 (1)円運動の半径と展期をそれぞれ求めよ。 (2) 発射されてから粒子が最初にx軸を通過するまでに、 粒子がx軸方向に進んだ距離を求めよ。 B ホール電田 金属板 V 面Q 電場から受け る力eE 面P folh 電場E ヒント粒子の運動を,磁場に垂直な面内と、磁場の方向に分けて考える。 面Q 面P 面Q 面P |基本 BO BO 4ホール効果●図のような直方体の形をした半導体に、 磁場 上向きに一様な磁場をかけて、 右向きに電流を流し ロー 電流 22 ま .40A, 12V 問23 5V, 1.0×10 ES 2d 節末問題 Rry (2) R+r。 R+r。 経習1(p.247)(1 (3) 図a 2(1) 2.0mA(2) 7.0V (3) 3.0mA B(1) 3.0mA,6.0V, 1.2×10-C (2) 1.0mA, 4.0V, 8.0×10*C (1) V+100/=5.0(2) 略(3) 20mA 第3節●電流と磁場 (p.278~299) 間44 2.5×10°N/Wb 問45 1.6A/m, 紙面に垂直に裏から表の向き 即6 時計まわりに1.6A S 立置 2d (G+2)eS 5ES 12d 虚像,正立 3d 翌24 0.10J 問25 1.2×10-J 防末問題 I AからBに向かって(2+/2)dの点 2 日(1) 7.2×10'N/C, Oからdの向き(2) 0V 2AQ 問47 15A/m 問48 東向きに6.3×10-N 問49 PからQの向き、0.38T 問50 右向き,4.0×10-4N 問51 (1)鉛直上向き、1.2×10-T (2) BからAの向き、3.6×10“N 問52 1.6×10-17N 5a 日 (1)点0… 点C…20 は下方から見 2k0g (2) 25ma なる部分は下 5 C-5.0×10- C, Cy…2.0×10-C C…3.0×10-C B A…6.0×10-4C, C…-2.0×10C 2元mcos 0 qB 電子の場合N, 正電荷の場合…M 第4節●電磁誘導と交流 (p.300~339) 間54 4.0×10-3Wb 問55 0.36A. PからQの向き 問56 00.10V, a→d→c→b→aの向き の0.10V, a→b→c→d→aの向き 問57 (1) 5.0×10-V (2)Q 練習1(p.306) 10"個 問53 紙面に避直に裏から表の向き, 日 (1)倍(2)-G PAd 2.S 第2節●電流(p.252~277) 問26 0.25A 問27 1.3×10*m/s 節末問題 QからPの向き、2.9A 日(1 Q 2S ia 2 左向き、 2エx(x+a) 45 78 ,周期2xm qB PN/C B(1) 半径 sin6 解答一覧 427 (2) P(3) Q(4) Q (5) Q(6) Q 間58 両者は等しい 問59 時計まわり 問60 30V 間61 0.25J 問62 0.60V, P 問63 0.20V 問64 141 V, 実効値…5.0A, 最大値…7.1A 問65 3.1×10°0, 3.2×10-A 76 4/m 8u Alm 問6 -sm 50t-)または一2co -cos50元 OW 問67 1.0×10°Q, 1.2A

この問題の問1、問2、問3共にわかりません。 教えてください。

なめらかな水平面上を速さ vo で等速度運動している質量 m の物体 Aが, 静止している質量 Mの 物体Bに正面衝突した。 衝突後, 物体 A と B は同一直線上を運動した。衝突の際のはね返り係数 (反発係数)が物体 A, Bにどのように影響するかを考える。反発係数の値をeとする。 V% B A m M 問1 衝突後の物体 A, B の速度 vA, VB をそれぞれ求めよ。 問2 反発係数が1の場合, 衝突の前後で運動エネルギーが保存されることを示せ。 問3 反発係数が0 の場合, 衝突後の運動はどの様な運動になるか説明しなさい。 (なぜそのような運動になるかを, 数式を用いて説明すること)

⑶です。N≧0だと、0の時に離れてしまうと思ったのですが、なぜN>0ではないのでしょうか。

列題 16 鉛直面内の円運動 図の半径r[m]のなめらかな半円筒の内面の最下点Aに 向かって、質量 m[kg]の小球を水平方向に速さ vo[m/s] ですべらせた。重力加速度の大きさをg[m/s°]とする。 (1)小球が図の点Bを通るときの速さ s[m/s] と, 面 から受ける垂直抗力の大きさ Na[N] を求めよ。 (2) 小球は図の点Cで面から離れたとする。 cos Ooを vo, 9, rで表せ。 (3) 小球が半円筒の最高点Dを通過するためには, Voがある大きさ Umin 以上である必要がある。Umin (m/s] を求めよ。 ID B Vo 解(1)点Aを含む水平面を重 力による位置エネルギー の基準水平面とすると, 慣性力 VB 点Aと点B間での力学 B 的エネルギー保存則より UB° m r NB rcos0_0 1 1 1 2 2 mvo? = 2 mVB 2 mgcos0 mg r + mgr(1 + cos0) よって UB = Vv° - 2gr (1 + cos 0) [m/s] 小球とともに回転する立場で考えると, 点Bで小球には重力,垂 直抗力,慣性力がはたらく。半円筒の中心方向にはたらく力のつり がを…① あいより 2 VB" m r - NB - mgcos0 = 0 の, の式より NB = m Co? - mg(2 + 3cos0) [N] -3③ r (2)点Cでは垂直抗力が0になって面から離れる。 ③式で NB = 0 として 2 Vo° vR - 2gr 3gr (3) 点Dで小球が受ける垂直抗力の大きさ No[N]は, ③式で0= 0と 0= m mg(2 + 3cos0) よって cosθ,= r 2 おくと cos0 =1なので No= m Vo° 5mg r No20であれば, 小球は半円筒を離れずに点Dを通過できる。 よって m Vmin 5mg = 0 より Umin = V5gr [m/s]

答えはghなのですが、-ghになってしまいます。 どこが違うのか教えていただきたいです。 お願いします🙇‍♂️

類題 長さIm]の軽い糸におもりをつ けた振り子がある。図のように, 糸が鉛直方向と 60°をなす点Aか ら,おもりを静かにはなす。 このとき,おもりが図の点Bと 点Cを通過するときの速さVB, vc[m/s] を求めよ。重力加速度の 大きさをg[m/s°]とする。 25 5 60° 4 0 A C B 30

答えは√ghなのですが、√-ghになってしまいます。 どこが違うのか教えていただきたいです。 お願いします🙇🏻‍♀️

類題 長さIm]の軽い糸におもりをつ けた振り子がある。図のように, 糸が鉛直方向と 60°をなす点Aか ら,おもりを静かにはなす。 このとき,おもりが図の点Bと 点Cを通過するときの速さVB, vc[m/s] を求めよ。重力加速度の 大きさをg[m/s°]とする。 25 5 60° 4 0 A C B 30

車間距離が最短になるとき、 なぜ「Vb＝Va」となりますか？ _______________________________________________ ↓問題と解答です 解答の中に「車間距離が最短になるとき(t＝4.0s),Vb＝Vaとなる。」と記述されています。

22.等加速度直線運動● 直線上の高速道路を 速さ 24.0m/s で走っていた自動車Bの運転手は, 前方に低速の自動車Aを発見し, ブレーキをかけ て一定の加速度で減速し始めた。ブレーキをかけた瞬間を時刻 t=0s とすると, Bは t=2.0s に速さ 18.0m/s になった。 一方,速さ8.0m/s の等速で進んでいたAは t=2.0s の瞬間からアクセルを踏んで 一定の加速度で加速し始めた。その結果,t=4.0s のとき, 車間距離は最も短くなって 5.0mとなり、衝突をまぬがれた。A, Bの進行方向を正とする。 (1)まずBの加速度 aB [m/s°] を, 次にAの加速度 aa[m/s°] を求めよ。 (2) t=2.0s の瞬間のAとBの車間距離 I (m] を求めよ。 B ヒント 20.(1) 水平方向の ひーt図をかいて考える。 (4)相対速度=相手の速度一観測者の速度 21.列車がA地点を通過する間に, 列車はその長さしだけ進んでいる。 22.2台の自動車の速度の差が0になった瞬間,車間距離は最短となる。