良問の風66（2）についてお聞きしたいのですが、 左辺がρS（1/2d＋h）gとならないのはなぜですか？

66* 断面積S,質量 Mの一端を閉じた円筒が,開 Po 口部を下にし, 上端は水面に一致して鉛直に静止 している。円筒には鉛直下向きに外力が加えられ ている。円筒の内部には気体が入っており,円筒 の上端から内部の水面までの距離をdとする。 円筒の厚さ,内部の気体の質量,水の蒸発は無視 する。大気圧をPo, 水の密度をp,重力加速度 M d p S 図1 Po をとする。 c9) 外力の大きさを求めよ。 p h 次に,円筒を深さんの位置まで沈めると,外 力を加えなくても円筒は静止した(図 2)。このと 1 M きの内部の気体の高さはっdであった。 ○ (2 円筒の質量 M をPo, p, S, d, gの中から 必要なものを用いて表せ。 円筒内の気体の変化は等温変化とみなせるものとする。hを Po, P, S, d, gの中から必要なものを用いて表せ。 4Y 円筒内の気体の変化が断熱変化とみなせる場合を考える。円筒が静 止できる深さhは(3)で求めた値より大きいか,小さいか。 図2 (筑波大)

真ん中の式から左の式に変形するにはどうしたらいいですか？左の式の1/Tを（ ）内に分配すると右の式の( )がt/Tになるはわかりますが、x/λになるのがよくわかりません 途中式や変形、置き換えがあればそれも含めてお願いします。

P。の変位に等しい。 P。 の振動を表 かえると、Pの時刻もにおける変位 位 1一号 t一等の波形 時刻 す式(3)の時刻を (1--)で置き 10 ①図5 位置 にある点Pの変位 を表す式が得られる。 ェ軸の正の向きに伝わる正弦波を表す式 <Check p.1 等(一)- 2元 t =Asin2π T IC y=Asin T T 入 ひ= f入 (2) g(m] 媒質の変位 D[m] 速さ(velocity) 条件 原点0(ェ=0)の媒質が単振動の中心(原点0)をy軸の正の向きに通過する時刻を 0 T[s] 周期 (period) A[m] 振幅(Amplitude) t[s] 時刻 (time) z[m] 媒質の位置 15 A[m] 波長(wavelength) x軸の負の向きに進む正弦波を表す式 原点0(z=0)の媒質中の点P。が, 原点0をy軸の正の向きに通過する 波長入 A 波の速さ

この問題がよくわかりません。 特に1番と2番です。 2番に関しては、答えもわかりません。 お願いします。

2. 図のように,なめらかな水平面上に置かれた質量 m Phmnmielg A 物体 B の物体に,ばね定数がそれぞれ k」, ke の軽いばねA, 0 Bをつけ,他端をそれぞれ壁P, Qに固定する。この ときばね A, Bはともに自然の長さであった。このときの物体の位置 O を原点とし, 右向きをx軸の正の向きとする。物体を正の向きに x。 だけ移動させてから手をはなす と,物体は単振動をした。 (1) 物体が位置xにきたとき, 物体にはたらくカFと物体の加速度 aを求めよ。 (2) 物体の加速度の大きさが最大になる位置xを求めよ。 (3) 単振動の周期Tを求めよ。

(1)はなんでこれでできるんですか？

182 第4編電気と磁気 図のように,xy 平面の点A 320. 電場の重ねあわせ (原点とする),点Bにそれぞれ電気量 qA, qB の点電荷が固 定されている。ッ軸上に点Cをとり, ZABC=30° とする。 A, Bの電荷それぞれによる点Cの電場を Ea(強さ EA), Es(強さ Es)とする。点Cでの電場 E=Ea+EB はy軸 に垂直で,その向きは図のように右向きである。 (1)電気量 qA, qs の符号(正, 負)は何か。 (2) 電場の強さEB は Eaの何倍か。 (3)電気量の絶対値lqBlは1galの何倍か。 ● E C A 19A 30~、B 9B (中部大 改) 例題1 例題n

解き方を教えてください🙏

練習問題 step 3 115 弾性エネルギーと仕事 なめらかな水平面上で, ばね定数たのばねの一端を固定し、, 他端に台車をつけ る。このばねを自然の長さよりLだけ引き伸ばして静かにはなす。 (1) 台車が図のLの位置から×の位置にくるまでに, ばねが台車にした仕事を求めよ。 ただし, ばねが物体を 引く力の大きさは平均をとってよい。 自然の長さ F000000- (2) ばねの伸びが自然の長さよりLのときとェのときとで弾性 エネルギーの差を求め, (1)と比較せよ。 ズー helllllleた Mook

①、②、③の連立方程式を解くで合ってますか？

類題E LA B なめらかな水平面上に質量がそれぞれ m,, m, m,の3 つの物体 A, B, C を接触させて置き, A を水平方向右向き に大きさFのカで押すと, A, B, Cは接触したまま右向き に動き出す。 C F M」 m2 M3 A, B, C にはたらく力を図示せよ。 また, AがBを押す |力の大きさと, BがCを押す力の大きさを, それぞれ求めよ。

名問の森電磁気10番です。お願いします！！ (5)までは理解しているのですが、(6)がわかりません。保存則の等式で、右辺の電位が0になる理由がわからないです。確かに、点電荷A、Bからなる電位は点Oでは0なのでしょうが、一様電場からの静電気力は右向きですので、左に行くほど位置... 続きを読む

F=qE[N] の力を受ける。正電荷はEと同じ向きの力を, 負電荷は逆向きの 電気分野の基礎は何といってもクーロンの法則だが, 実用上は電場(電界)Eと 38 電磁気 10 静電気 +Q[C)の点電荷をA点に, -Q(C) の点電荷をB点に固 定する。AB間の距離は21 [m]であり,ABの中点をO とし、0点からL[m]離れた ABの垂直2等分線上の点を Cとする。クーロンの法則の 比例定数をk [N.m'/C°] と 無限遠を0[V]とする。 0点とC点での電場(電界)の向きと強さをそれぞれ求めよ。 (210点の電位と, 線分OBの中点Mの電位を求めよ。 ta[C]の電荷をもつ質量m[kg]の小球PをM点に置き, 静かに 横す。 Pが0点を通るときの速さを求めよ。 次にPをC点に置き, 線分ABに平行に一様な電場をかける。する と、Pに働く静電気力は, 一様な電場をかける前に比べて, 向きが逆 転し大きさが半分となった。 (一様な電場の向きと強さを求めよ。 PをC点からM点まで静かに移動させた。この間に外力のした仕 事を求めよ。 C +Q 0 M A B M点でPを静かに放すと, Pは左へ動き出し, やがて0点に達し、 一瞬静止した。 このことからLを1で表せ。 Level (1) 0 : ★★ C:★ (2)~(4) ★ (5)★ (6)★★ Point & Hint 電位Vが重要な役割りを果たす。 その

電位の位置エネルギーについてですが、「電気と電位による位置エネルギー」と「点電荷の周りの電気力による位置エネルギー」は具体的にどのように定義され、どのように違うのかわかりやすく教えてください。教科書を見てもピンと来ませんでした。よろしくお願いします。

ネルギー びは,重力 mg×動かした距離んなので U=mgh である。一方, 電気力による位置エネルキ ーびは、電界の強さEの一様な電界中では, 電気力 gE×動かした距離dなので, U=qEd と表される p.227)。 気力による位置エネルギーと いう。 15 B 電位 電位 +1Cあたりの電気力を電界とよんだように, +1Cあたりの電気力に よる位置エネルギーを 電位 という。電位は,+1Cの電荷が基準点ま。 動くときの,電気力がする仕事に相当する。電位の単位は J/C となるが この単位を ボルト(記号 V) とよぶ。いま, ある点に電気量q[C]の電様 があるとき,この電荷がもつ電気力による位置エネルギー U[J]と,その electric potential 20 volt 点における電位V[V]との関係は, 次式で表される。 電位と電気力による位置エネルギー 25 U V: すなわち, U=qV (5) U=0 (U=qV) q VIV] 電位(electric potential) UJ) 電気力による位置エネルギー q[C) 電気量(quantity of electricity) 電位は向きを もたないスカ ラーである。 基準点(0V) 電位V 30 224 第4部 電気と磁気

(3)で小球が最高点に達した時、２物体の速度が等しくなる理由を教えて下さい。 解説を読んでも分からなかったです。 どなたかよろしくお願いします。

17 保存則 53 17 保存則 曲面 AB と突起Wからなる質量 Mの台が水平な床上にあり,台の左 側は床に固定されたストッパーSに 接している。Bの近くは水平面とな っていて,そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量 m(m<M)の小 A小球 m W S M B 床 球を静かに放した。小球は曲面を滑り降りて突起w に弾性衝突し,台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。台や床の摩擦はな く,重力加速度をgとする。 (1) 突起Wと衝突する直前の小球の速さはいくらか。 (2) 小球が Wと衝突した直後の, 小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3) 小球が曲面を上り, 最高点に達したときの台の速さはいくらか。 また,最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に,ストッパー Sをはずして,台が静止した状態で,小球をA点 で静かに放す。 (4) Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (5) Wとの衝突後,小球が達する最高点の高さはいくらか。 F (東京電機大+日本大) Level(1) ★★ (2) ★ (3) ★ (4), (5) ★★ Point & Hint (2) 弾性衝突は運動エネルギーが保存される衝突だが, 反発係数 e=1 で扱いた い。 (3) 最高点に達したとき, 小球は台に対して一瞬止まる。水平方向には外力がない ので,ある保存則が成り立つ。後半はもう一つの保存則を用いる。 ただし, 物体 系に対して適用する。 (4) 2つの保存則の成立。 (5) (3)と同様に考えるのが正攻法だが, ……もっとスッキリと解ける。

(4)アで、力学的エネルギー保存則が使える理由を教えてください。(衝突するから力学的エネルギーは失われると思いました) どなたかよろしくお願いします🙇‍♀️

ばね定数をの軽いばねの一端を質量Mの円筒容器の底 に固定する。質量 mの物体Pと容器の間に摩擦はなく, 容器の厚みは無視できるものとする。重力加速度の大き 15 保存則 m A| P P。 k と (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき, Pを ばねの上端に静かにのせ, Pを支えてゆっくり下げて いくとき,ばねは最大いくら縮むか。 (2) 図1のような状態で, はじめPをばねの上端に静かにのせ,急に Pを放したとき,ばねは最大いくら縮むか。 さをgとする。 止 図1 x よ M00 m Mllllell m た 図2 図3 3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて、 Pをばねに押しつけてaだけ縮め, 全体が静止している状態で,容 器とPを同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。 (4) 図3のように, 滑らかな水平面上に静止している容器のばねに, Pを水平方向に速さ voであてたとき, ばねは最大いくら縮むか。 カ あ ー (4)(7) 容器から見ると, Pは近づいてきて, ばね を押し縮め、次に押し戻され, やがて離れる。 最も近づくのは(最もばねが縮むのは)Pが一 瞬止まって見えるときである。つまり相対速度 が0のときであり、容器とPの速度が等しくな ったときを意味している。その速さをuとする。 左向きを正として、運動量保存則より 止まった) m 最接近のとき mm m= Mu +mu m 4= m+M % 一方、力学的エネルギー保存則より,ばねの縮みをdとして 今m= M+mu"+ kd Jいを代入 m 2m+MW+号kdf d=», mM k(m+M) ひとことつけ加えておくと、容器上の人に保存則まで用いさせてはいけな い。保存則は運動方程式に基づくので, 静止系で用いるべきものである。そし て等速度系までは許される(これらをまとめて慣性系とよぶ)。 ただし、慣性力の効果をきちんと考慮すれば、非慣性系でも保存則を用いる ことが可能になる(問題31で扱う)。