解説見てもよく分からないので教えてください

第3章 様々 発展例題 48 物体が転倒する条件 図のように、 あらい水平な床に, 高さα 幅 6 質量mの 一様な直方体の物体を置き、 この物体の右上の点を水平右向 b きに大きさの力で引く。 重力加速度の大きさをg とする。 an (1) 物体が静止しているとき, 床からの垂直抗力の作用点 と物体の右下の点Oとの距離を求めよ。 (2) F を徐々に大きくしていくと, ある値F。 をこえたとき, 物体は床の上を ることなく傾き始めた。 F を求めよ。 考え方 物体にはたらく力は, 引く力(水平右向き)垂直抗力N (鉛直上向き) ●重力 mg (鉛直下向き) ●静止摩擦力f(水平左向き)に図に mg a (1) 静止している⇒力のモーメントの和= 0 2) Fを徐々に大きくしていくと、垂直抗力の作用点はやがて点0に 一致する。ここからさらにFを大きくすると,物体は傾き始める。 ⇒F=F のとき, 垂直抗力の作用点は点0に一致 8. mg 20 作用 の > 解答 (1) 垂直抗力の作用点と点 0 との距離をxとすると,垂補足 直抗力の作用点のまわりの力のモーメントのつりあいから, 物体がすべり出 き始めるこ mg. •(1/2 - x) - F• a=0 £7, x=- b Fa ...1 始める直前の 2 mg 物体が傾き始める直前 (F=F。)において,垂直抗力の作用点 N(=μmg) 点0に一致するから, ① で x=0, F=F。 として, f(=Fo) が、 いことがわか b Foa 0= - 2 mg よって, Fo=2a bmg Fo ">. mg (μ: 青 ACCESS | 3| 発展問題 モーメントのつりあい BA

電流の問題です。 2枚目が解説で、等電位のところを実線や点線で表しています。 R 1の両端が等電位になる理由を教えてください。

物理 問4 図4のように, 内部抵抗の無視できる二つの電池 E1, E2 と抵抗R1, R2, Rg, R, からなる回路がある。 E1, E2 の起電力はともにVで, 抵抗 R1, R2, R, R』 の抵抗値はいずれもRである。 それぞれの抵抗に一定の電流が流れてい るとき,R, とR』に流れる電流の大きさを表す式の組合せとして最も適当なもの を,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 ↑ R2 Ei I R3 V E2 R1 図 4 ② ③ R の電流 0 0 0 R4 の電流 V V V R 2R 3R R4 (6) VR V 2R 3R VR VI ⑨ VR VR

(2)の仕事率の問題がわかりません💦 P=FvのFはなぜMgだけなのですか？

必解 平面内に置かれていて、磁束密度B[T] の一様な磁界 モーターの原理 右図で、コの字型の回路が水 糸 B a ・E M b が鉛直上向きにかかっている。 Eは起電力E[V] の電 池,M は質量 M[kg] のおもりである。 摩擦はないも OS のとし、回路を流れる電流のつくる磁界は無視できる ものとする。 コの字型の導線の間隔を[[m], 重力加 速度の大きさをg〔m/s'] とする。 導体 abにはR[Ω] の電気抵抗があるものとし, 質量は無視する。 ○ (1) スイッチSを入れたところ, Mは上向きに静かに動き出した。 スイッチを入れた 直後の回路を流れる電流 [A] とおもりの加速度α [m/s'] を求めよ。 X(2) おもりの速さが一定になったとき,回路を流れる電流, 電池の消費電力, おもりの 速さ, 1s あたりに導体 ab で発生する熱量とおもりを持ち上げる仕事率を求めよ。

2番について 斜面にそって下向きに加速度を正と仮定、すると速度が虚数になってしまう気がするんですけど、これは加速度の仮定が間違っているということですか？ あと解説ではなぜ上向き正なのか教えてください 力の向きは下向きな気がするのですが、

13 (1) 加速度をα (進行方向を正)として,運動 方程式を立てると Vo 仮の姿 ba ma=-UN =-umg a= -μg 動摩擦力 mg 公式③より O°-vo^=2(-μgl μN 002 1=2µ9 [m] 3 ①より 0=vo+(-μg)t t= vo (s) αの向きは正の向 きにしておくと, 式が立てやすい μg 問題文に単位が記されている場合は,単位を付けて答えること。 反対に,単位のない問題では答えに単位を付けてはいけない。 (2) 斜面に垂直な方向では, 力のつり合いが a N 成りたつので N = mg cos 45° 加速度をα とすると, 運動方程式は 「上向きを正と *= "08 ap gun M ma = - mg sin 45° – UN する」という宣言 N 45° 1 1 (曲)の mg-u.. mg √2 √2 1+μ .. a' = 45° mg g √2 公式より 02-v^2=2 2: 0-0-2-(-1+0)-1 1+μ g M&M (0) (1)で求めたを代入して整理すると 1+μ = 下山さい (3)最大摩擦力 μONが,重力の斜面方向成分 2√2μ = 71 1 2/2-1

(2)の問題で、右ねじの法則よりbからaに誘導電流が流れるからbの方が電位が高いと思ったんですが答えはaでした。どうしてですか？

基本例題 110 磁束の変化と誘導起電力 図1のように, 断面積2.0×10-2 m²の1巻きのコイルの面を垂直に, 鉛直上向きで磁束密度B[T] の一様 な磁場が貫いている。 図2のよう に,磁束密度Bを時間とともに変 化させた。 B 8 L BA[T] 大 3.0 B 0.40 A C →t〔s〕 ab W 2.0×10 図 1 2.0 x10 m² 20 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 2 図2 (1) A, B, C の各区間で, コイルに生じる誘導起電力の大きさをそれぞれ求めよ。 (2) Cの区間で, コイルの両端 a, b のうち, どちらの電位が高いか。

私の書いた図は間違っていると思うのですが、なぜ間違っていますか。解説と比べると力と磁束密度の図示が異なっているのですが、問題を解くと答えは一致しませんでした。

思考 記述 Si 538.磁場中の導体図のように、十分に長い2本>_S2 本の導体レールⅠとⅡを間隔Lで平行に固定し R I II 04 導体棒 水平面とのなす角が0となるように真空中に置く。 レール上端には、起電力Vの直流電源, 抵抗値尺 の抵抗器, スイッチ S, S2で構成される回路を なぐ。 レールの間には、 鉛直上向きの一様な磁場 (磁束密度B) がかかっている。質量mの導体棒 を,2本のレールに対して直角にのせる。 導体棒 は,レールと直角を保ちながらなめらかに動く。 抵抗器以外の抵抗や, 回路を流れる電 流がつくる磁場は無視し, 重力加速度の大きさを」とする。 L 水平面 (1)スイッチ S2 を開き, S, を閉じた状態では, 導体棒は静止した。 起電力Vを求めよ。 (2)導体棒が2本のレールから受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 次に,スイッチ S」 を開いた直後にS2 を閉じると,導体棒はレールに沿って下降し、 やがて一定の速さ”となった。間 (3) 誘導起電力によって回路に流れる電流の大きさを, vを含んだ形で求めよ。 (4)導体棒の速さを求めよ。触 の 大 (5)抵抗で単位時間に生じるジュール熱を, vを含まない形で求めよ。 (6) (5) で求めたジュール熱と, 重力が導体棒にした仕事が等しいことを示せ

電磁気の質問です 問3の解説の「点dに対する点bの電位は2E/3」 この2E/3がどこから出てくるのか教えてください お願いします

83 ブリッジ回路 r 図1のように,抵抗値の抵抗を接続した。 以下の問いでは、 電源および電流計の内部抵抗は無視できるものとする。 <2015年 追試 問1 のを, 計にはムの電流が流れた。ムは - 図2のように、電圧Eをac間にかけたとき、電流 図1 E r 次の①~⑧のうちから一つ選べ。 の何倍か。 正しいも A a (2) 1 3 倍 (3 E b ① 2 2 2 (5) 5 7 2 ⑦ (8) 3 4 (6) 2 はIの電流が流れた。I2 は 問2 図3のように, 電圧Eをbd間にかけたとき, 電流計に E の何倍か。 正しいものを,次 の①~⑧のうちから一つ選べ。 b 倍 1|45|2 100 1/10 1/1/1 G ⑦ 3 2 1 (4) 32 (5) 2 (A) 72 図2 問3 bd間の抵抗を電気容量Cのコンデンサーにつなぎかえ た。図4のように,電圧Eをcd間にかけ, 十分に時間が経 ったとき, コンデンサーに蓄えられている電荷は,CとEの 積 CE の何倍か。 正しいものを,次の①~⑧のうちから一つ 選べ。 倍 ① C 1 ② ⑦ 13 54 ③ ⑧ 1-2 5-3 3 3-4 id E 図3 第4章 電磁気 b ed C E 図 4 直流回路 ブリッジ回路

3枚目の写真の緑のマーカーで囲った※Bの部分の言っていることが分からないので教えてほしいです。

64.〈ピストンで封じられた気体分子の運動〉 なめらかに動くピストンがついた容器内に質量mの単原子分子 からなる理想気体が封入されている。 ピストンおよび容器は断熱材 でできている。図に示すように x, y, z軸をとり, 容器の断面積は 一様であるとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,ピストンが固定されており, ピストンの底部は容器の 底からんの距離にある場合を考える。 (1)容器内のある1個の気体分子を考え,そのz軸方向の速さを ひとする。分子がピストンに弾性衝突したときピストンが受 ける力積の大きさを求めよ。 (2) (1)において1個の分子がある時間 4t にピストンに衝突する回数を答えよ。 (3)(2)においてN個の分子によって 4tの間にピストンが受ける平均の力の大きさを答 えよ。ただし,気体分子全体のvzの2乗の平均 22 を用いよ。 〔B〕 次に,ピストンをz軸の負の向きにより十分に小さい一定の速さで押しこんだ 場合を考える。なお理想気体では, 内部エネルギーは各気体分子の運動エネルギーの総和 となる。 z軸方向の速さvz の1個の分子がピストンに弾性衝突した後の軸方向の分子の速さ vz を求めよ。 また,衝突前後の分子の運動エネルギーの変化量⊿u を答えよ。この際, 1± b b は十分小さいことより (10) = 0 という近似が成りたつことを用いよ。 Vz Vz Vz Vz (54)において⊿t の間のN個の分子の運動エネルギー変化の合計 4U を v22 を用いて答 えよ。 ただし, 4t の間のピストンの移動距離はんに比べて十分小さいものとする。 〔A〕のときの容器の体積を V,気体の温度を T, 内部エネルギーをひとおく。また, 4tの間の体積の変化を⊿V, 温度の変化を⊿T とする。 気体分子全体の速さ”の2乗 44 が成りたつこと の平均をとしたときが成りたつこと,また, U を用いて 4 を 4T, T を用いて表せ。 AV V 記 (7/3)で求めたを用いて、4tの間に気体がピストンにされた仕事⊿W を答えよ。 また, この結果を(5) と比較して,気体を断熱圧縮したとき,気体がされた仕事と運動エネルギ ーの関係について説明せよ。 [23 埼玉大改]

解説のところで、A :Ma=Tになるのはなぜですか？

基本例題12 連結された物体の運動 図のように, なめらかな水平面上に置かれた質量 M〔kg〕 基本問題 92,96 M[kg] の物体Aに軽い糸をつけ, 軽い滑車を通して他端に質量 m[kg] の物体Bをつるしたところ,A,Bは動き始めた。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 (1) A, B の加速度の大きさはいくらか。 (2) 糸の張力の大きさはいくらか。 . 指針 A,Bは糸でつながれたまま運動す るので, 2つの物体の加速度の大きさは等しい。 また,それぞれが糸から受ける張力の大きさも等 しい。 各物体が受ける力を図示し, 物体ごとに運 動方程式を立て, 連立させて求める。 A B m[kg] A, B のそれぞれが運動する向きを正とし, 加 速度をα [m/s] とすると, それぞれの運動方程 式は,(1) A: Ma-Ts) B: ma=mg-T... ② 式 ①,②から、 解説 (1) A, B が糸から受ける張力の 大きさを T〔N〕 とすると, 各物体が受ける運動 方向の力は,図のようになる。 0.1 A T m a=- -g [m/s] M+m (2)式①に(1)の結果を代入すると, m MX g=T M+m TB Mm したがって, T=- -g〔N〕 M+m Ba mg 4. 運動の法則 43

練習3教えて欲しいです🙇‍♀️

終 = 7 2 練習 白玉4個と黒玉2個の入った袋から2個の玉を同時に取り出すとき、 出る白玉の個数を Xとする。 Xの期待値を求めよ。 3 () 10 BaX + b の期待値 よ 10 練習 4