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物理 高校生

(3)の解説お願いします。

Date 3運動の法則 17 |23. 〈滑車と物体の運動) 次の設問では、糸および滑車の質量、 ならびに物体の大きさは ないものとする。また、糸は伸び縮みしないものとし、 滑車はな めらかに回転できるものとする。重力加速度の大きさをgとして、 次の設問に答えよ。 [A) 図1のように, 質量 mの物体Aと質量5mの物体Bを糸 1で結び、滑車Pにつるす。 さらにこの滑車Pと物体Cを糸2 で結び,天井から糸3でつるされた滑車Qにつるす。 (1) 物体 A,物体Bおよび物体Cを同時に静かにはなしたとき, 物体Aと物体Bは動きだしたが, 物体Cは静止したままであ った。物体Cの質量はいくらであったか。数字ならびに m, gの中から必要なものを用いて答えよ。 [B] 次に,図2のように, 物体Aと物体Bを同じ高さに固定し, 図1の物体Cを糸2から取り外す。その後,糸2の右端を一定 の大きさFのカで鉛直下方に引くと同時に, 物体Aと物体Bを 静かにはなすと, 滑車Pは上昇した。物体の運動中に,滑車ど うしの接触や物体と滑車の接触は起こらないものとする。数字 ならびに m, g, F, dの中から必要なものを用いて次の設問に 答えよ。 (2) 物体Aと物体Bを静かにはなした後の,糸1の張力の大き さはいくらか。 (3) 物体Aと物体Bの高さの差がdになった瞬間の物体Aの速さはいくらか。 天井 糸3 滑車Q 滑車P 糸2 糸1 物体B 物体C 物体A m 5m 図1 天井 糸3 滑車Q、 滑車P 糸2 糸1 物体B カF 物体A m 5m 図2 (19 九州工 -24. 〈動く斜面上の糸でつるした小球〉 水平面に対する傾角が0[rad] のなめらかな斜面 ABを った台Pがある。その斜面上に質量m[kg] の小球Qを とフ

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物理 高校生

3番がよく分かりません。教えてください!

水面上の6.0cm はなれた2点A, Bから, 同位相で 波長2.0cmの波が出ている。図の実線はある瞬間の 4 171 基本例題46) 波の干渉 物理 基本 30 減楽しないものとして, 次の各問に答えよ。 ) 2つの波が弱めあう点を連ねた線(節線)をすべ て図中に描け。また, 節線は全部で何本あるか。 (2) 点Pはどのような振動状態にあるか。 AP-8.0 cm, BP=5.0cm とする。 節線が線分 AB と交わる点は, Aから測ってそれぞれ何 cmのところか。 のようになる。節線の数は6本である。 (2) AP-BP=3.0cmであり、 手長1,0cmの 3倍(奇数倍)である。 したがって、 Pではめ あうため,振動しない (3) 線分 AB上には定常波ができており、 はAB上の定常波の節を通る。 ABの中央の点 は腹であり、腹と節の間隔は渡長の1405 cm),節と節の問隔は半波長 (1.0cm である これから,求める場所は、 Aから 0.5.15,2.5 3.5, 4.5, 5.5cmのところとなる。 (1) 弱めあう場場所は, 実線 (山)と 指針 破線(谷)が重なる点であり, 節線はそれらを連 ねたものとなる。 (2) APと BP の距離の差が, 半波長の偶数倍で あれば強めあい,奇数倍であれば弱めあう。 (3) 線分AB上では, 互いに逆向きに進む波が 重なりあい。 定常波ができ P. ている。 解説 (1) 節線は、 Point A. Bは同位相で振動しているので A, Bを結ぶ線分の中点は、 定常波のになる。 B 山と谷が重な る点を連ねた 線であり、図

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物理 高校生

18から教えてください!

第3問 次の文章中の 15 21に当てはまる適切なものを、それぞれの選択肢の~のの うちから1つずつ選びなさい。[解答番号 15 21 (1) 送電線では、電気は 100 Vよりも大幅に高い電圧で送られている。 発電所から電がP W) を電田 )で出力しているとする。送電線の抵抗航をD[Q] とすると、 送電線で損失夫する電 カは 15 [Wとなる。このことから、同じ電力を10倍の電圧で送電したとき、 送電線での 損失は 16倍となる。交流送電のとき、 電圧を変化させるために変圧器がよくもちいられる。 変圧器は共通の鉄心に2つのコイルを巻いたものであり、 その巻数で電圧を調整する。片側のコ イルの巻数をN, [回], 電圧をy (V), もう一方のコイルの巻き数を N (回)、電圧を% (V) とすると 17の関係が成り立つ。 (2) 高精度で電流や電圧を測定する場合には、電流計、電圧計に存在する内部抵紙抗に注意する 必要がある。図3-1,図3-2に電流計、電圧計を使った回路を示す。 両回路で使用している MM 電流計,電圧計、,抵抗器,電池は同じものである。また、 電池の内部抵抗は無視できるものとする。 図3-1の回路では電流計はI[A), 電圧計はV [V] を示した。 一方、 図3-2の回路では 電流計は(A), 電圧計ばV)[V] を示した。 この測定値から、電池の起電力Eは 18 [V) であるとわかり、電流計の内部抵抗は 19|| [Q), 抵抗器の抵抗値Rは 20||[Q], 電圧計の 内部抵抗は21 [Q) であるとわかる。 A A R R E E 図3-1 図3-2

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物理 高校生

(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。

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