どうして下へずれるのかが分かりません 解説お願いします🙇‍♀️

55 ** 波長の光を当て スリット S の前に屈折率 n, 厚さDの薄膜を入れると中央の明線は上下どちらへずれ るか。また,ずれの距離をd, l,n, D で表せ。 n D IS2 IS1

S1を切り、S2をbにつなげ、S3をいれたあと十分に時間が経つとAの電位はどうなるのでしょうか？ 解説にE/4とありますがこれはEからの電圧降下で答えは3E/4とはならないのでしょうか？ ちなみにI=E/4R₃となっています。

S₁ E B C2 A b R2 R3 =C₁ a S2 R3 (क) E S3

(1)でどうしてcos(90°-30°)となるのでしょうかтᯅт

例題① 仕事 質量50kgのスキーヤーが,傾きの角 30°の斜面に沿って雪面上を200m すべり た。 このとき, スキーヤーには斜面か ら大きさ 30N の一定の摩擦力がはたらい ていた。重力加速度の大きさを9.8m/s2として,次の問いに答えよ。 (1) 斜面をすべりおりる間に, スキーヤーにはたらく重力がした仕事はいくらか。 (2) この間に、斜面からスキーヤーにはたらく垂直抗力がした仕事はいくらか。 (3) この間に、斜面からスキーヤーにはたらく摩擦力がした仕事はいくらか。 (4) この間に,スキーヤーにはたらく合力がした仕事はいくらか。 指針 合力がした仕事は,それぞれの力がした仕事の和に等しいことに着目する。 解 (1) 重力がした仕事を W. [J] とすると, 「W=Fscose」 より,垂直抗力 W=50kg×9.8m/s2x200mxcos(90°-30°)=4.9×10 J p.89式(2) 摩擦力 (2) 垂直抗力がした仕事を W2 [J] とすると, 垂直抗力の 向きは斜面に垂直であり、常に変位の向きと垂直なの で, cos 90°= 0 だから, W2=0J (3) 摩擦力 (動摩擦力) がした仕事を W3 〔J〕 とすると, W3 = 30N ×200mxcos180°=-6.0×10°J 変位 90°-30° 30° (4) スキーヤーにはたらく合力がした仕事を W [J] とすると, Wはそれぞれの力 (重力, 垂直抗力、摩擦力)がした仕事の和に等しいので, W=W1+W2+W=4.9×10J+0J+(-6.0×10°J) = 4.3×10'J 重力

（4）の問題です。 ロープの張力がすなわち引く力となるなら（4）の動摩擦力と等しくなったら動かなくなりませんか？教えてください！

例題18 水平面上の仕事 粗い水平面上に置かれた質量50kgの物体にロープをつけ,水平方向に 100Nの力で引いて、ゆっくりと10m移動させた。このとき,次の力がし た仕事は何Jか。ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 (1) ロープの張力 (2) 重力 (3) 垂直抗力 (4) 動摩擦力 指針 ゆっくりと移動させているので,物体が受け る力はつりあっている。これらの力を図示して、 仕事 の公式 「W=Fxcose」 を用いる。 そのとき, 力の向 きと移動の向きとのなす角に注意する。 垂直抗力 「解説」 (1) 物体が受ける 力は、図のように示される。 ロープの張力と移動の向きは 同じ (0=0°) なので, 動摩擦力 100N 重力 W=100×10×cos0°=1000=1.0×10°J (2) 重力の向きと移動の向きは垂直 (0=90°) なので, ・基本問題 103, 標準問題 106 50kg 100N -10m- W=(50×9.8) ×10×cos90°= 0J (3) 垂直抗力の向きと移動の向きは垂直 (0=90°) なの で, (2)から,垂直抗力がする仕事はOJである。 (4) 動摩擦力の向きと移動の向きは逆(0=180℃) なので, 動摩擦力がする仕事は負となる。 W=100×10×cos180°=-1000=-1.0×10°J Advice 各力の仕事の和は、 合力の仕事に等しく, 物 体がされた仕事の和になる。

(2)の考え方を教えてください！

S1 類題 6 図のように, 電気容量がそれぞれ 2.0μF, 1.0μFのコンデンサー C1, C2 と, 2 つの電源, スイッチ Si, S2を接続した。 まず, スイッ チ S のみを閉じ, PS間の電位差が10Vに なるまでコンデンサー C1 を充電した。 (1) C の P側の極板上の電気量 Q[C] を求めよ。 次に, スイッチ S」 を開き, S2 を閉じて, 電源でPT間の電位差が25Vに なるようにした。 コンデンサー C2 は,初め充電されていないものとする。 (2)SとTの電位はどちらが何V高いか。 248 第4編 第1章 電場 110V P S2 C₁E d SC2 25V セント S側の極板における電気量の保存を考える。 初めに C が電荷を蓄えているため、 電気量の合計が 0とはならない点に注意。

2枚目の問3の解答に「十分時間が経過したあと、両方のコンデンサーの極板間の電圧は1/3Vとなる」とあるのですが、1/3Vってどうやって出したのでしょうか？

A C,は極板面積S,極板間隔dの平行板コンデンサーであり,極板間には何も 入っておらず真空である。 C2はC, と同じ極板面積と極板間隔であるが,極板間 に比誘電率2の誘電体がはさまれている。 このコンデンサー C1, C2 と抵抗値R の電気抵抗R,起電力Vの電池, およびスイッチ St, S2 を使って図1のような 回路をつくった。 はじめ、スイッチ S, S2 は開かれており, コンデンサー C, C2 に電荷は蓄えられていない。 真空の誘電率をco とする。 S2 S1 ① & SV d 15 ④ EodV S2 Ha CF... 問1 スイッチ S を閉じて十分に時間が経過したとき, C に蓄えられる電気量Q として正しいものを,次の ①~⑥のうちから選べ。 Q 1 (5) 図 1 EodV Eo SV² 2d SIE C₁ = a 80 す 80 SV Q = d 20 物理 13 R Oc (3 ⑥ Eo SV de Eod V2 2S

コンデンサーの問題です。（3）の解説で、破線で囲まれた部分の電気量を求めるとき（2）の答えのみでなく(1)の答え（-Q)も足しているのはなぜでしょうか？ よろしくお願いします🙇

274. コンデンサーのつなぎ換え■ 電気容量がそれぞれ 2.0μF, 3.0μF, 2.0μFのコンデンサー Ct, C2, Ca, 電 圧5.0Vの電池E, およびスイッチ S1, S2 を用いて、図 のような回路をつくる。 最初, S., S2 は開いており、各 コンデンサーの電気量は0であった。 次の文の 入る適切な数値を答えよ。 まずS」のみを閉じる。 十分な時間が経過したのち, C2 にたくわえられる電気量は ( 1 ) C である。次に, S, を開いて S, を閉じた。 しばらくすると,Cにくわえら れる電気量は( 2 ) Cとなる。 さらに, S2 を開いて S, を閉じた。 十分な時間が経過 したとき, C2にたくわえられる電気量は( 3 ) Cである。 問題275 276 また,C2, C3 の極板間の電圧は等しい。 Q2 Q3 3.0x10-6 2.0×10-6 Q2 = 3.6×10 - FC 式 ① ② から Q3 を消去して (3) C1, C2 にたくわえられる電気量を Q1 Q2'′ とする (図3)。 Ci, C2 の各 コンデンサーに加わる電圧 VI', V2' は, 2.0×10-6 V'' + V2' = 5.0V なので, + 3.0×10−6 セント 27 10μF と 30μFのコンデンサーの電圧の和は6.0V,20μF と 30 μFの電圧の和は9.0V に等しい。 272 どれか1つのコンデンサーが耐電圧に達したとき、全体にかかる電圧が全体の耐電圧である。 273 (3) C. の下側の極板の電荷とC2の上側の極板の電荷の和は, S. を閉じても一定に保たれる。 274 スイッチ St. S2 の開閉の前後で, C. C2, Ca において、電気量が保存される部分に着目する。 E 5.0V 図3 S₁ E C₂- S₁ 例題26 S₂ A (12. 湘南工科大改) 例題26 C₁ + Qi +Q₂ =5.0.③ 2.0×10-6 3.0×10-6 図3の破線で囲まれた部分の電気量の和は、スイッチの開閉の操作を する前の電気量の和に等しい。 (1), (2)の結果から, その電気量の和 +3.6×10㎡=-2.4×10~6 Q+Q2=-6.0×10 -Q'' +Qz'=-2.4×10% ... ④ 式 ③, ④から, Q を消去して, は, したがって Q2'′ = 4.56×10C 4.6×10C え 直 め

（2）なぜ、これは強め合いの条件を使うんですか？ 優しい方どなたか教えて欲しいです

る。 少の薄 RU 真 どのよ 943 ラス 目の可視 94 光 装置で、光源から波長の光を入射させて実験をし 299 ヤングの実験 右図のようなヤングの実験の 点を原点O, スクリーンと複スリットの距離をL た。 S, S, がら等距離の位置にあるスクリーン上の (1) 屈折率n, 厚さの物質Aをスリット S, の前に置いた。 このとき, 光は物質に対 してほぼ垂直に物質を横切るものとして, 単スリットと複スリットの間で生じる光路 = dはLに比べて十分小さいものとする。 差を求めよ。 (1)で、もともと原点Oにあった縞模様はどちらにいくら移動したか。 (3)物質Aを取り除き,スリット So を図の矢印の向き(下向き)にゆっくりと動かした。 物質を取り除いた後,干渉縞の明暗が初めて反転したときのS,S,-S,S2 はいくらか。 5番目と だけずれ | Step ただし、 94 3 解答編 p.163~166 (1) id, 0, を用いて表せ。 次に、図2のように波長がわずかに異なる。 波長の光を当てると, その1次の回折光を同じ 源 201 300 回折格子 格子定数d の回折格子に,波長入の単色 光を当ててスクリーンに向かわせると,図1のようにスク リーン上で明点が観察された。 図2のように、回折格子に 入射する光の進行方向と回折格子に立てた法線とのなす角 回折光と回折格子に立てた法線のなす角をβとする。 ここでは,α<βの場合を考え, 反射面に入射した光は, 反射面を中心とした素元波を発生させて、 様々な向きに広 がって進んでいくと考えてよいものとする。 (1) 経路 AD, BC をそれぞれ求めよ。 (2) 隣り合う回折光が強め合うときの条件式を書け。 図2 (3) 入射角α = α′で入射し、同じ角度で反射した光 (0次) に対して,最も近い明線の回折光 (1次) がβ=β' を満たすとき,角α'と'の間に成り 立つ式を求めよ。 の方向で観測するためには,回折格子をゆだ け傾ける必要があった。 (2) 経路の差P'A+ AQ' をd, p, 0, を用いて表 せ。 (3) - d, 0, を用いて表せ。 ただし, in cosp=1 と近似せよ。 である。 1 A 入射光 d S 回折格子 6801 回折格子図1は、格子定数dの回折格子に垂直に波長入の光を当て,入射光と の角をなす方向で干渉が起こることを説明した図である。このとき, 1次の回折光は 0 = 0, の方向で干渉を起こした。 PLA A 10 1 図1 図1 スクリーン 回折光 C D B 101 図2 (2) ASP'=, ∠ASQ'=0,-p 基礎 物理 23 その回折と干渉 185

(1)で、解答はmgsin30°って書いてあるのですが、移動距離を含めず計算していいんですか？

図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくり す AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.810m、 m/s2 として,次の各問に答えよ。 日 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。 -10** (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか｡ 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。とす (2) (3) W=Fxcose」 を用い 解説 (1) 物体にはたらく力は, 図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 E F=mgsin30° =40×9.8× 1 2 =1.96×102N √3 mgsin30° 2.0×10°NEの速 130° 19.8mgとす N hi mg 2mgcos30° 30° A 130° 至向題 129 FRESCA (O W'=(40×9.8) ×10×cos120° |=-1.96×10°J tum (2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、 仕事 W W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120° である。 重力がする仕事 W' は, =-1.96×10J B -2.0×10°J 別解 (3) 重力は保存力であり, その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると, 点Cの高 さは 10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 C -2.0×10° 運動とエネルギー

これってベクトルの加法では求められないのですか？

1 静水上を10m/sの速さで進むことのできる船が,一定の川幅72m, 速6.0m/s の川を渡るために手前の岸から向こう側の岸へ向かってこぎ 出した。 図のように、 川の流れの向きと船のへさきとのなす角を0とす る。 72m (1) 船のへさきを960°の向きに向けて進むとき, 船の進む速さ # [m/s] を求めよ。 √² = 11² + (5√3)² =121+1 =196 2=14m/s DW!/ 26.53 6.0 S¹ 30 6.0 m/s Qo 0 53