(3)のV(m/s)が分かりません。

[10] 地上14.7mの高さから小球を水平方向に初速度 9.8m/s で 投げた。重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) 小球が地面に当たるまでの時間 t[s] を求めよ。 C SEXIES (2) 投げた点から地面に当たる点までの水平距離 x [m]を求めよ。 (品番) (3) 小球が地面に当たるときの速度の大きさ V[m/s] と, 地面 図 となす角 0 を求めよ。ただし,√2=1.41,√3=1.73 と K する。 (各4点×4=16点) 14.7m 9.8 m/s Vo=0. duzg ZVSH azo 0

類題13を教えください！よろしくお願いします🙇‍♀️

2 mv² 例題13 力学的エネルギー保存則 ③ 指針 解 200 図のように, 水平でなめらかな床上で, ばね定数 25N/m のばねの一端を固定 し、他端に質量 1.0kgの物体をつけて 置く。 物体に力を加えてばねが 0.50m 伸びた位置で静かに手をはなす。 ばね mmm mm mm mm mm mm q の縮みが 0.30mになったときの物体の速さ [m/s] を求めよ。 Point 垂直抗力は常に物体の運動の向きに対して垂直にはたらくので、仕事を しない。よって,力学的エネルギー保存則が成りたつ。 step 物体には重力 (保存力) と垂直 抗力と弾性力(保存力) がはたらく。こ の運動では,垂直抗力は仕事をしない ので,力学的エネルギー保存則が成り たつ。 step ② 物体の質量をm=1.0kg, ば ね定数をk = 25N/m² とおく。 点Aと 点Bを図のように定めると,各点で の運動エネルギーと弾性力による位置 エネルギーは,表のようになる。 step ③点Aと点Bの間での力学的エ ネルギー保存則より 0 + 12/23kx0.50²=1/2/m+ -k (0.50² - 0.30²) よって V = 0.16 x k m 1 2 -mv² 1/23kx = 0.40 25 1.0 自然の長さ 0.50m 自然の長さ0.50m mm m m m m m m m m m m m m m m m B -kx0.30² 0.30ml wwwwwww * 運動 エネルギー 位置エネルギー 12 0 mv² = 2.0m/s B 弾性力による 2 10m/s 自然の長さ 0.50m 類題 13 図のように, 水平でなめらかな床上で ばね定数 25N/m のばねの一端を固定 し,他端に質量 1.0kgの物体をつけて 置く。物体に力を加えてばねが 0.50m 伸びた位置で静かに手をはなす。ばね が自然の長さになったときの物体の速さ v[m/s] を求めよ。 PRIE mm m m d d m m d m d m d m d m d m d k×0.502 kx0.30² 振り 成りた 5 10 15 20 目 実力を速と

電磁誘導がわからないです。 疑問①(3)で電流×eは仕事になる理由が分かりません。 ②(4)で何故少し上昇した後に落下を初めてしばらくすると一定の速さになるのか分からないです。

170 第4編・電気と磁気 a R b S₁ 291. 磁場の中での導体棒の運動図のように, 内部抵抗の 無視できる起電力Eの電池, 抵抗値Rの抵抗およびスイッチから なる回路がある。回路内のabとcd は間隔だけ離れて鉛直方 向に立てられ,それに接した長さ 質量mの導体棒Aが水平に 配置されている。Aは鉛直方向のみに, ab, cd に接しながらな めらかに動くようになっている。 また, 磁束密度Bの一様な磁場 (磁界)が回路に垂直に、紙面の裏から表の向きに加えられている。 重力加速度の大きさをg とし 回路内の導体の抵抗は無視する。 (1) Aを支えたままスイッチを S, に入れた。 その後, 支えをとると, Aは鉛直上向きへ BO E S2 鉛直 上向き d 動きだした。 速さがvのときの電流 I を求めよ。 (2) しばらくすると一定の速さになった。 この速さを求めよ。 (3) このとき,単位時間に、電池がする仕事 W, 抵抗で発生するジュール熱 Q, Aが得 る重力による位置エネルギーUを,それぞれ求めよ。 また, W, Q, U の間に成りた つ関係式を求めよ。 (4) Aが一定の速さになった後, スイッチを2に入れたところ, Aは少し上昇した後に 落下を始め, しばらくすると一定の速さになった。この速さを求めよ。 -285

なぜ最後に10^-3をかけているのですか？

量 単位)の気体分子がN個入っている。 図のように座標軸 (kg をとるとき,以下の文中の に適当な式を入れよ。 (1) 1個の分子が図のなめらかな壁面Aに x 方向の速度成分 ひx で 弾性衝突したとき, 分子の運動量の変化はアなので, 壁 面Aに与える力積はイである。 この分子は時間tの間に ウ 回壁面Aと衝突するので,この分子によって壁面Aが 受ける平均の力の大きさはf=エである。 2 2) 全分子の速度の2乗の平均値 を三平方の定理を用いて各成分の2乗の平均値で表 すとv=vx2+vy2+vz² であり, 等方性より全分子は平均的に vx²=vy²=vz² な ので, I を用いてN個の分子が, 壁面Aに与える力を v²を用いて表すと F=オとなる。 したがって, 壁面Aにはたらく圧力は=カ である。 ) 状態方程式 DV=nRT と カ を比較すると,分子1個の平均運動エネルギー Eはアボガドロ定数NA (物質量 n = N/NA), 気体定数R, 絶対温度Tを用いて表す とE=≠ となる。 ここでNA 個の分子の質量が分子量M(g単位)であること を考慮すれば, より分子の二乗平均速度は, Mo, R, T を用いて √√√√0² = 2 と表される。 例題 44 259 L L- X

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X Y が間隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が9となるように傾斜している。 水平 部分の左端には,抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池Eが接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをg として,以下の問に答えよ。 R P [CL] Yt P' R, m B レール Y レール X 図 1 0 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度v を与えたところ,やがて PP'はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 -37- 0 問金属棒PP' の速さがひとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P'′ か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, L, B, ” を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗Rと金属棒PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け｡ R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBl=2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, a, I, l, B を用いて表せ。 ma = -IBl (4) 加速度αを, m, R, l, B, v を用いて表せ。 VBl VB²l² a = - VBR XBlx m [= 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に, 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 mo² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒 PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり, その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 = 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒 PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒 PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを W, P, m, g, 0 を用いて表せ。 -38-

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X, Y が間隔で平行に置かれている。 2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が0となるように傾斜している。 水平 部分の左端には, 抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池E が接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値 R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒 PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒 PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとして、以下の問に答えよ。 a R b E E [OR] とも P P' R, m B レール Y CH レール X 図1 2 01 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度vo を与えたところ,やがて PP' はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 2m1 問1 金属棒PP' の速さがとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P' か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, 4, B, v を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗 R と金属棒 PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け。 R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBL = 2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, m, a, Ⅰ l, B を用いて表せ。 ma = - IB l (4) 加速度αを, m, R, L, B, を用いて表せ。 _VBl VB22 a=-VBLXBlxmm 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に、 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 2 /mao² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり,その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ｡ F 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを、 W, P, m, g, 0を用いて表せ。 - 38-

1番でなぜ答えがマイナスになるのですか？

問3. 【 運動エネルギーの導出 】 なめらかな水平面上を速さで運動していた質量mの物体が、おもりをの せたいものさしを押しながら等加速度直線運動をし、距離sだけ移動して 静止した。右向きを正として,次の各問に答えよ。 (1) 物体がものさしを押す力の大きさをFとして,物体の加速度 αを求め よ。 (2) 等加速度直線運動の式ぴ-v²=2ax を利用して, v, a, s の間に成り 立つ関係を表せ。 3) 静止するまでに物体がした仕事 Fs を, m, vを用いて表せ。 a = m -F=ma a. し LLIE m 12 ものさし v=0

この問題で一番と二番のような式が建てられる理由を教えて欲しいです！

(3) CUF [知識 142. 振り子のエネルギー 長さ 0.40m の糸の先におもりを知る つけ, 点Oからつるして振り子をつくった。 糸がたるまない ように,鉛直方向とのなす角が60°となる位置まで引き上げ、 おもりを静かにはなす。 点0の真下で0から0.20mの位置温 TOOD に釘がある。重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 18 FA EZ 0.40m 60° 10.20m SBOOT 釘 160° 運動とエネルギー (1) おもりが最下点に達したときの速さはいくらか。 (2) 最下点を過ぎると糸が釘に引っかかり、釘を支点として振り子が振れる。鉛直方 向と糸とのなす角が60°となるとき, おもりの速さはいくらか (3) おもりが最高点に達したとき, 糸と鉛直方向とのなす角はいくらか。 18 E > NIKOJHOSSSUTADOR (£)

この9.8はなぜ代入できるんですか？ gって重力加速度なんですか？

2m 口知識 □ 79. 斜面をすべり上がる運動 水平とのな す角が30°のなめらかな斜面の下端から, 質量 2.0 kgの物体に初速度 4.9m/sを与えてすべり上がら せた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 1301 (1) 斜面を上昇しているときの物体の加速度は,どちら向きに何m/s2 か。 mg: =x=2:1 2.0kg 4.9m/s 79. (3) 最高点に達したとき, 物体が斜面をすべり上がった距離は何mか。 (1) (2) 2x = mg x=1/12mg ma-img 2a = -√2/² ₁ 29 (3) (2) 最高点に達するのは,物体がすべり上がってから何s後か。a=-22g 基本問

浮力に関する問題です。8の問題では物体自体の重さも加えて考えているのに対して、7は押し除けた分の液体の重さのみを考慮しているのはなぜですか...？？

(2) (3) 8 7. 液体中の圧力、浮力 ↓POA S 密度 + eshg F = Shieg V=S(hi-hi) PSL 浮力 & Port ↑ PoS(L-2 psLg ma = - おわり(m) mg m PSL 0=Pshg+Pos- Sheeg ※物体そのものの 動かを考えている 理由は?? g 断面積 x L-x P=Po+exg Ps seg (hiha) =lgv " A-eg Vi ※浮力に圧力が含まれているので、 考える必要ない 「浮きの質量」 浮力の大きさ x= L PSL e (20より上向きに加速) Date 23 「浮き」のうち水に浸かっている部分が押しのけた 水にはたらく動の大きさと同じだけ 上向きの浮力が生じる。 Po 質量 力のつり合いより 0-mg-pskg + PoS (L-x)g mg + psig L- Posg 5.13 Pos(L-x)g -- m ※圧力は浮力問題なので考慮なし. ①まず重力(地球からの) m Post 糸が切れた直後の加速度α(上向き正)として運動方程式より - eskg + PoS(レース)g mg. mg