解き方は合ってると思うんですけど、なぜか答えの方はmgtan45 になってます。なにが違うのか教えて欲しいです。左の自分で作った回答です。先生に教えてもらってこのやり方にしてました

Tsin neg TE Bing TE 物理 例題 67 クーロンの法則 長さL[m]の軽い絹糸の一端に質量m[kg〕の小球をつけ たものを2個、右図のように点からつるし、小球に等量 の正電荷を与えたところ,両者は反発し合い、2本の絹糸 のなす角が90°となった。 重力加速度の大きさをg〔m/s²]. クーロンの法則の比例定数をky.m²/C2〕として与えた 正電荷q [G] を L.m, g, を用いて表せ。 センサー 97 点電荷の場合, クーロンの 法則が成り立つ。 19₁ 192 F=k は使えないので注意。 F4 Tios450 (05659 F=m 点電荷とみなせるとき以外 ●センサー 98 界の抽象的な問題では, halo 正電荷や負電荷があると仮 =mg Han 4009 SMYS定する。 ●センサー 99 4様な電界中では, V=Ed が成り立つ。 解答| 電気力の大きさをF〔N〕, 糸の張力の大きさを すると、小球は,F, T. 重力 mgの3力でつり合う。 小球間の距離は2L〔m〕 だから, クーロンの法則より、 6.F=ko ●センサー100 クーロンの法則はクーロンが1785年に発見す (v2L) 右図より。 tan 45° mg tan 45°ko ゆえに,q=L q² (2L)2 -(C) 2mg Ro F mg 物理 問題 68 電界と電位と仕事 Tsingo=mg| 次の問いに答えよ。 V TOSPF (1) 電界の強さが2.0×105円/m の一様な電界中で,電界に沿って 0.40m だけ .com to だから, F V=2.0×10×0.40 = 8.0×10³ [V] 45° 【解答 (1) 右図のように, 電気力 線の始点に正電荷,終点に負電 荷があると考えるとわかりやす い。 求める電位差をV[V] とす ると, V=Edより T. れた2点A,B間の電位差を求めよ。 (2) 点Aより150 V だは電位が低い点Cへ, -2.0Cの点電荷をゆっくりと連 とき 外力のする仕事を求めよ。 mg 45° v2L 314 315 317 32 AL 0.40m 2.0×10'V/m 177 dは電界に沿った距離。 圃 一様な電界は,十分に大きな平行極板間などに生じる。 (2) W=q4V=g(Vc-V)より、点Cのほうの電位が低いか W=(-2.0) × (-150) - 物理 0

この問題に関して質問です。 （ハ）の解説で2行目の式から3行目の式にどうすれば変換できまか？ 教えて頂けると助かります

3 重力波はアインシュタインの一般相対性理論により約100年前に予言された, 空間の伸び縮 みが横波として伝わる現象である。 2016年に重力波の初めての直接検出が報告され,現在では世 界的に観測が行われている｡ その基本的な原理はマイケルソン干渉計によるものである。 図のようなレーザー光源を用いた装置で, 光の干渉を利用して微小な距離変化を測定する。 装 置は、真空中にあるとする。 レーザー光源から出た光の進行方向をx軸の正方向に取る。 レーザー 光源は軸上の<0の位置にある。原点Oに軸に対して45°傾けて設置された厚さがじゅう ぶんに薄いビームスプリッターにより、レーザー光は半分透過し、残りが反射する。 透過した光 はそのままぁ軸上を進み, z=L+Xの位置にある鏡1で全反射する。 一方,原点で反射した 光は軸に垂直な方向に進行する。 この進行方向を軸の正方向に取る。 y軸上を進行した光は、 =L+Yにある鏡2で全反射する。 鏡1と鏡2で反射した光は再び原点0で半分に分けられ、 部がy軸上の負の位置にある点Dの光検出器に入射する。 これにより, AOBOD という経路の光 と, AOCOD という経路の光が干渉し、 検出器で観測される。 レーザー光の波長を入とする。 簡 単のため、 透過や反射による位相の変化はないものとする。 鏡の動きは光速と比較してじゅうぶ んに遅く、 入射する光と反射する光の波長は変化しないとする。 以下の問に答えよ。 (イ) 点Dで光が強め合う条件を,L,X,Y, 入および整数mより必要なものを用いて表せ。 (ロ) 鏡2をY = 0 の位置で固定したまま鏡1を X = 0 の位置から軸上を正の向きに距離 α だけ動かした。 鏡1を動かしている間に点Dで光の干渉を観測したところ、 弱め合いが N回 観測され、移動後は,ちょうど強め合っていた。 ① を L, N, 入より必要なものを用いて表せ。 重力波によって空間の伸び縮みが生じると, x,y 軸方向の光路が時間に依存して変化する。 そ こで鏡1と2が微小な単振動をするモデルを考え, X(t) = Acos (wt), Y (t)= Acos (wt+Φ) と表す。 ただし, A > 0, w ①,0≦2とする。 ここでは重力波のやってくる方向に よって決まる定数である。 (ハ) 光路差が時間によらず0となるとき, 重力波は検出できない。 このときの中の値を答えよ。 (-) 光路差の大きさをf(Φ) sinwt + t + 2/2) | の形に表すと、f(Φ) = K sin0 となる。 ただし, K はによらない正の定数である。 K と 0 を、 それぞれL, 入, A, Φより必要なものを用いて表せ。 (ホ) さまざまなの値に対するf(Φ) の最大値をL,入, A より必要なものを用いて表せ。 (へ) A = 1 x 10-21L, X = 1 × 10-6mのとき, 問 (ホ)の光路差の最大値をレーザー光の波長 入 の 4 x 10-10倍にするには, Lを何km にする必要があるか。 有効数字1桁で答えよ。 実際の重力波干渉計では、図のような装置にさらに鏡を追加してレーザー光を往復させ、 実効 的な光路長を長くする。そのため、実際の装置の大きさは,問(へ)のLの値より小さい。 201 w710-al 532 9 X 3275 6 IT レーザー光源 200 #31 37 エイ 37 L+Y [D 鏡 2 ビームスプリッター 鏡1 = Bª L+X 光検出器 Acasat sma -A sinut eard + Ato sulle Ksmo smot cov? + covul sm f v/ - In 4. JA 27-

あっていますか？💦

半径Rの地球から 地球の中心から距離 3Rの円軌道 に,人工衛星を2段階の操作で打ち上げる。 まず, 地球 を1つの焦点とし、点Pで地表に、点Qで半径3の円 軌道に接する楕円軌道にのせ、次に,点Qで円軌道に移 行させる。地表での重力加速度の大きさをgとする。 惰 円軌道上を動くときの, 点Pでの速さ up, 点Qでの速さ Q, 半径3Rの円軌道上を動くときの速さひ をそれぞれ 求めよ。 また、それらの大小関係を答えよ。 {.R.Up==.3R 20 Up=3UQ Va = + Up GH=gR - (-6) 16+ (-6) tv²²- 6M — U6-677 GM= R 6M I no² - I no² = 260² - SM 36(4 3R 3R 2BM 2012 42a² = 30 3R U₁ = √√ GH √y Up- 3√22 3QR 13 Up 3R Po R 「発展問題247 3R va OQ

クについてなのですが、なぜ角度を大きくしても波長は変わらないのですか？ この答えは②です

キ ク 問5 次の文章中の空欄 に入れる式と語句の組合せとして最 も適当なものを、後の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 図6のように、 底面が水平で十分に大きい水槽に水を入れ, 一定の厚さの ガラス板を水槽の底に沈める。ガラス板を沈めていない部分を領域1,ガラ ス板を沈めて浅くした部分を領域2とする。領域1で振動板を水面に触れる ようにして一定の振動数で鉛直方向に振動させたところ,水面波が伝わり, 領域1と領域2の境界面で屈折した。このときの波面の様子を写真に撮って 調べたところ、図7のようになっていた。 領域1を伝わる波の波面と境界面 のなす角度は45°,領域2を伝わる波の波面と境界面のなす角度は20°で あった。このとき,領域1を伝わる波の速さと領域2を伝わる波の速さ 2比は, 102 = キ である。 また, ガラス板の位置を変えて、領 域1を伝わる波の波面と境界面のなす角度を45°より大きくしたとき,領域 2を伝わる波の波長は、図7の場合と比べて ク ガラス板 . 領域2 領域 1 図 6 ZSME 振動板 ② (3) 領域2 ガラス板 キ 波面 : 領域 1 sin 45° sin 20° sin 45° sin 20° sin 45° sin 20° sin 45° sin 70° sin 45°: sin 70° sin 45° sin 70° 図 7 20 Warni ク 大きくなる 変わらない 小さくなる 大きくなる 変わらない 小さくなる MSR

なぜ、この３つの力がつりあっていたらこの式になるんですか？💦

基本例題 58 鉛直面内の円運動 図のように, 長さlの軽い糸の一端を天井の点0に固定 し、他端に質量mの小球をつける。 糸がたるまないように Ka して, この小球を鉛直方向と60°の角をなす点Aから静か COMBUS に放したところ、小球は最下点Bを通過した。 重力加速度 P の大きさをg とする。 (1) 点Bでの小球の速さを求めよ。 (2)点Bで小球が糸から受ける張力の大きさを求めよ。 mo A 60° 水 B

物理基礎です。最後の答えがなぜ0.9ではなく0.90になるのか教えてください🙏

基本例題36 熱量の保存 周囲を断熱材で囲んだ熱量計に, 2.5×102g の水を入れると,全体の温度が23℃となった。 この中に,100℃に熱した質量 2.0×102gのア ルミニウム球を入れ, 静かにかき混ぜたところ. 全体の温度が 34℃ となった。 アルミニウムの銅の容器 比熱はいくらか。ただし, 水の比熱を 4.2 水 J/ (g・K), 銅の容器と銅のかき混ぜ棒をあわせ た熱容量を30J/K とする。 指針 熱平衡に達したとき, 高温のアルミ ニウム球が失った熱量は, 低温の水, 容器, かき 混ぜ棒がそれぞれ得た熱量の和に等しい。 ■解説 アルミニウム球が失った熱量を Q [J],その比熱をc[J/g-K)] とすると, 「Q=mcAT」 の式から, Q. = (2.0×10²) xcx (100-34)=13200c[J] 一方、水が得た熱量を Q2 〔J〕, 容器とかき混ぜ棒 が得た熱量を Q〔J〕 とする。 Q2 は, 「Q=mcAT] の式から, Q2=(2.5×10%) ×4.2×(34-23)=11550J 温度計 熱量計 解説動画 基本問題 268,269,270 銅のかき混ぜ棒 ・断熱材 アルミニウム球 第Ⅲ章 Q3 は,「Q=CAT」 の式から, Q3=30×(34-23)=330J 熱量の保存から, Q1=Q2+Q3 の関係が成り立つ。 13200c=11550 +330 c=0.90J/(g・K) SKO*.00S Point 熱量の保存では、次の関係を利用して 式を立てるとよい｡ (高温の物体が失った熱量の和) = (低温の物体が得た熱量の和) |熱力学

物理基礎です。(2)で、なぜ左辺が0−1/2kL²になるのか教えてください🙏

[知識] 165. 摩擦力と力学的エネルギー●水平面上で, ばね定数kのばねの一端が固定されている。 ば ねの他端に質量mの物体を押しつけ, 自然の長 さからLの長さだけばねを縮め, 静かにはなす A a\mk! と,物体は,ばねが自然の長さになったときにばねからはなれ、点Aを通り過ぎてある 位置で静止した。図の点Aから左側はなめらかな面であるが、右側は動摩擦係数が の粗い面である。重力加速度の大きさを」として,次の各問に答えよ。 (1) 物体がばねからはなれ,点Aから左側を運動しているときの速さを求めよ。 (2) 物体が点Aから静止するまでにすべった距離はいくらか。 [知識] 166. 摩擦のある可 -0000000

（2）の解説の "よって"のあとに書かれている式は その前の式をどうやって変換したのですか？

答 (1) 小物体と板の運動量の和は保存されるから mvo mvo = (M+m)V よってV= M+m (2) 小物体が板に対して静止するまでの間 に, 小物体が板から受ける動摩擦力の大 きさは6.75×4.2m/s m m vo M+m ゆえにt= F=μN=μmg 高さ は..... ② 小物体の運動量の変化 = 小物体が受けた力積 が成りたつので =· sme +ix-seS mv-mv=-Ft1.51m S これに ① ② 式を代入して +S 。=µmgt -)- |-mvo=-μmg.よって M+mJ FO.O. Mvo 2 F μ(M+m)g さN(垂直抗力) ① ① mg Mmvo

(1)のv1を教えて欲しいです。

|11| 地上から水平より 30°上向きに、初速度 20m/sで 小球を投げ上げた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 と する。ただし, √3 = 1.73 とする。 (1) 最高点での小球の速さ [m/s] と, 最高点に達す amo 120 m/s 268-4-4-4 30° 17 (01 (3) るまでの時間 [s] を求めよ。 (2) 最高点の高さん 〔m〕 と,投げた点から最高点までの水平距離 x1 [m] を求めよ。 -g SUPE az (+)/02\m MISMOS INI = SV

何でFがmgsin30°になるのかがわからないので教えてください😭🙏🏻

114 仕事率 質量 800 kg の自動車が、傾きの角が 30°の斜面を一定の 速さ9.0km/hで登っている。この自動車の仕事率はいくらか。 F=migsin300 =400×9.8 30°