黄色のマーカー引いてる所がわかりません。 （1）のｙ成分はなぜ−g cosθになるのでしょうか。 なぜ−がつくのかがわかりません。

口 発展例題5 斜面への斜方投射 [物理 図のように,傾斜角 0の斜面上の点Oから, 斜面と垂直な 向きに小球を初速v で投げ出したところ, 小球は斜面上の 点Pに落下した。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問 答え 指針 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 直な方向に分解する。 このとき, 各方向における 小球の運動は,重力加速度の成分を加速度とする 等加速度直線運動となる。 ■解説 (1) 斜面に平行な方向 にx軸、垂直な方向に y軸をとる (図)。 重力 加速度のx成分,y成 分は,それぞれ次のよ うに表される。 O (1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 (2) OP 間の距離を求めよ。 y -gcosoi 2 gsin g P x 成分 : gsin0 y成分: -gcose 方向の運動に着目する。 小球が斜面から最も はなれるとき, y方向の速度成分vy が 0 となる。 求める時間を とすると, 「vy=v-gcoset] の式から, 0=v-gcose・t t₁ = Vo gcoso (2) Pはy=0 の点であり, 落下するまでの時間 をもとして, 「y=vot-- - 1/27g cost ・f2」の式から, 0=vol2-1212gcos0.12 0=1₂(vo-cost-t₂) t> 0 から, t₂ = 200 gcoso 発展問題 48,52 Vo O x 方向の運動に着目すると, x=-12gsinet か ら, OP間の距離xは, x= =1/29s gsino.t=1212gsine. 2v" tan0 gcoso P 200 gcoso Point 方向の等加速度直線運動は, 折り返 し地点の前後で対称である。 y=0 から方向 の最高点に達するまでの時間と, 最高点から再 びy=0 に達するまでの時間は等しく, t=2t, としてを求めることもできる。

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

20番　 孤立しているのに電圧があるのは、もともと充電されてるからってことですよね？

54 電磁気 20 I 解 (1) はじめは電圧Vがかか の電 は0である (それは C2 の上側極板が孤立していて 電気量0のままだから)。 実 V'= 一方, C2 の電気量や電 Q=C,V S 1 時間的に追うと、G」の電荷の一部が2に移り の電圧が下がって C2 の電圧が上がりやがて両者 の電圧は等しくなる。 Q₁+0=(C₁+C₂) V' C1 -V [V] また Q2'=C2V'= C1+C2 [C] (2) C1, C2 からなる並列コンデンサーに電圧 Vがかかるから, 全電気量 Q' は Q'=(C₁+C₂) V 並列コンデンサーの電気量の増加はQ'Q=C2V [C] これこそ電池を通った電気量である。 C₁ 次に〈直列〉。直列は,各コンデンサーがは じめ電荷をもっていないという状況からス タートする。全体に電圧 V をかけたのが右の 図 a ありますので CC2V C+C2 通過電気量・ 関連する極板の前後の電気量を押さえる スイッチを通った電気量などもよく問われる。 スイッチにつながる極板はど れかから思考が始まる。 2つ以上の極板につながる場合は, 総電気量の変化を 追えばよい。 20 V A fulのコン /20Vで充電された10μF のコンデン サー C, と, 10Vで充電された40μFの ンデンサー2をつなぎ, スイッチを入れ ると何Vになるか。 図a, bの場合につ いて答えよ。 る席の確保、長時間 ·····ださい +Q C2 合わせて Q₁ +0 C1 図b [V' トクQ=CVの単位は[C]=[F]×[V] が基本だが,[μC]=[μF]×[V] マイクロ でもよい。 10- を表すが両辺にかかっているからだ。 v合わせて V2

③の問題について、解説の赤線の部分で、pとbを逆にしてはいけないのは何故ですか？

1 次の文章中の空欄①, ②. ④ 〜 ⑨ を数式で,③)を語 句で埋めなさい。 図のように、斜面と水平面と円筒面がなめらかにつな がった経路上での、小球の運動を考える。 斜面上の点A から小球Pを静かに放すと、小球Pは斜面を下ったのち 水平面上の点Bで小球Qに衝突した。 衝突ののち小球Q が運動を開始し, 円筒の内部に導かれて内壁に沿って運 動した。 小球の運動は鉛直面内で起きるものとする。 重 力の作用する方向は鉛直下向きで,重力加速度の大きさをgとする。小球の大きさおよび経路上の摩擦や 空気抵抗は無視できるものとする。 B の比で決まり、 小球 P M m M と表される。 PUA VB A h 0 (iⅰ) はじめに小球Pは斜面上の点Aで静止している。斜面の傾きを0とし、小球Pの質量をMとする。こ のとき斜面から小球Pにはたらく垂直抗力Nは, 0, M, g を用いて N = ( ① ) と表される。 点Aの水 平面からの高さをんとする。 小球Pが斜面を下ったあと, 水平面を移動する速さは, 0, M,g,hの中か ら必要なものを用いて,ぃ= ( ②2 ) と表される。 (i)次に小球Pは,この速さで、点Bに静止している質量mの小球Qに衝突した。 衝突の前後で小球Pと 小球Qの運動エネルギーの和は変化しないとする。 この条件を満たす衝突は ( ③ ) 衝突と呼ばれる。 このとき、衝突の直後に小球Pと小球Qが互いに遠ざかる速さ(相対速度の大きさ)は①と等しい。 衝突 の前後で運動量が保存されることを考慮すると, 衝突後の小球Qの速さ vs は, v, M, m を用いて, UB = ( ④ ) と表される。 この衝突の直後に小球Pが小球Qと同じ方向に運動する条件は, v, M, mか ら必要なものを用いて, M>( 5 ) と表される。 (Ⅲ) 続いて小球Qは、この速さひで,直径んの円筒の内部に進入し、内壁に沿って運動した。 小球Qは経路 の途中で内壁から離れないものとすると、 経路の最高地点Cで速さが最小になる。 点Cでの小球Qの速さ vcは,UB, m,g, hから必要なものを用いて,vc=( ⑥ ) と表される。このとき点Cで小球Qにはたら 遠心力は,vs, m,g,hを用いて, F= ( ⑦ ) と表される。 点Cで小球Q が内壁から離れないため の条件は,F≧mg であるので,これを満たすvBの条件は,mg, hから必要なものを用いて, UB≧( ⑧ ) と表される。 以上の② ④, 8⑧の結果, 小球Q が内壁から離れないための条件は、質量Mと 3-(-3) hiel·lul 小球 Q m h

27 解説の1行目で、なぜBが高電位になるんですか？ あと、図1の印の部分がどうしてこうなるのか分かりません 解説をお願いします🙇‍♀️

** * 面積Sの3枚の金属板A, B, C を間隔で並べ, 図のように電池や導線で結ぶ。 B上の電荷を求めよ。 次 にスイッチ Kを切り, B を上にxだけ上げたときの BC間の電位差 V' を求めよ。 間隔dのときの容量をC とし,誘電率をco とする。 KI VL A B C C C d d

この問題の問3で、なぜ力学的エネルギーの損失が0だと反発係数が1だと分かるのですか？

第2問 物体の運動量や力学的エネルギーに関する探究の過程について、後の問い (問1~6)に答えよ。 (配点30) Yさんはばねを介した衝突現象において, 図1のようなモデルを用いて考察するこ とにした。 質量mの物体Aには質量の無視できるばねが取り付けられていて, 水平 でなめらかな直線のレールの上に置かれているとする。 物体Aに速さひ の初速を与 え, レール上で静止している質量2mの物体Bに衝突させる。 ばねは縮んでいる間 のみ力を及ぼし, 自然長に戻った瞬間に物体Bはばねから離れるとする。 速度は右向 きを正の向きとする。 m Vo 100000000 物体 A 図 1 物体B ④ ばねは最も伸びている。 2m 問1物体Bがばねに接触してから, ばねは縮み始めた。 その後, 物体Aと物体B の速度はある瞬間に同じになった。 このときのばねの様子を説明した文として最 も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 7 ① ばねは最も縮んでいる。 ② ばねは自然長と最も縮んだときとの間の長さである。 ばねは自然長に戻っている。 レール

下の写真のマーカーのところがなぜそうなるのかが分かりません

2 気体分子の運動 気体の圧力や温度を変えたとき,気体分子の熱運動はどのように変化しているのだ ろうか。この節では,気体全体の状態と、分子の運動との関係について理解しよう。 A 分子運動と圧力 気体の圧力は気体全体の状態を示す巨視的な量である。 その巨視的な 量が,それぞれの気体分子の質量や速度などの微視的な量とどのような 関係になっているのかを考えてみよう。 1辺の長さL〔m〕,体積V[m²](=L°)の立方体の容器に,質量 m[kg] の分子N個からなる理想気体を入れる。図16ⓐ のように x,y,z軸を とり,x軸に垂直な壁Sが受ける圧力を考える。 分子は,他の分子とは 衝突せず, 容器の壁に衝突するまでは等速直線運動をしていると仮定す る。また,分子と壁との衝突は弾性衝突とし,衝突の前後で分子の速度 RI) →p.151 の大きさは変わらないとする。 2 ①1回の衝突で壁Sが分子から受ける力積 壁Sに衝突する直前の分 子の速度をv = (vx, vy, vz) とする (同図⑥)。 衝突前後では分子の速度 の大きさは変わらず,壁Sに垂直な成分のみ向きが変わるので,衝突 直後の分子の速度はv=Ux, vy, vz) となる。 よって, 壁Sとの衝突 による分子の運動量の変化,すなわち, 分子が壁Sから受ける力積は mu-mv=(-2mvx, 0, 0) → p.143 (98) 式 となる (同図⑤)。 作用反作用の法則より, 壁S は分子から反対向きの力積を受けるので,その 大きさは2mvx[N･s] で, 壁と垂直な向き(x軸の正の向き)である。 (14) Op.143 mv - mv = Ft (98) 5 10 15 20

物理の力学の問題です。写真のマーカー部でAの位置エネルギーを引いているのは何故か教えていただきたいです。

[知識] 170. 連結された物体と摩擦■ 図のように,粗い水平 面上に置かれた質量Mの物体Aが, なめらかな滑車 を介して,質量mの物体Bと軽い糸でつながれている。 Bを静かにはなすと, Aが距離Dだけすべり 水平面 上に固定された軽いばねと衝突して, ばねをxだけ押し縮め, 物体A, Bの運動が停止 した。 Aと面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさを」 とする｡ (1) Aがばねと衝突する直前の, 物体AとBの運動エネルギーの和と速さを求めよ。 (2) Aがばねと衝突してから停止するまでの間において, ばねの弾性力による位置エ ネルギーの変化を, m, M, D, x, μg を用いて表せ。 (和歌山大改) 170. 連結された物1⊂学祭 ■解答 (1) 運動エネルギーの和: (m-μM)gD, 速さ: 2(m-uM)gD M+m A v= M (2) (m-μM)g(D+x) 指針 AとBの力学的エネルギーの和は,Aが動摩擦力からされた仕 事の分だけ変化する。Bは高さの変化する運動をするので,重力による 位置エネルギーは,運動の前後で変化する。 ばねに衝突して停止したと き速さは0であり,AとBの力学的エネルギーの和は、ばねの弾性力 による位置エネルギーと重力による位置エネルギーのみである。 解説 (1) Bの最初の高さを重力による位置エネルギーの基準とし、 Aの重力による位置エネルギーをUAとすると, 最初のAとBの力学 的エネルギーの和はUA となる。 衝突する直前のBの重力による位置 エネルギーはmgDであり,このときのA,Bの速さをぃとすると mv² + U-mgDで 衝突直前の力学的エネルギーの和は, 1/12M²+1/12/ ある。また, Aが受ける垂直抗力はMg なので, 動摩擦力の大きさは μMg である。 A がばねに衝突する直前まで運動する間に, 動摩擦力 がAにする仕事は, μMgDとなり,この分だけ力学的エネルギーは 20 変化する｡ (12/2 Mu²+1/2/mu²+Ua-mgD) U^=-μMgD AとBの運動エネルギーの和は, -Mu²+1 mo² = (m-μM)gD 2 2(m-uM) gD M+m これを”について整理すると, (2) 運動が停止するまでに動いた距離はD+x になり, そのときの運 動エネルギーは0である。 このときの弾性力による位置エネルギーを ひとする。 (1) と同様に, AとBの力学的エネルギーの和は,動摩擦力 からされた仕事の分だけ変化するので, {U+U^-mg(D+x)}-U^=-μMg(D+x) U=(m-μM)g(D+x) ばねは自然の長さから縮むので 求める位置エネルギーの変化とは 等しい。 00000004 B m 第Ⅰ章 力学Ⅰ 糸の張力は,Aに正. Bに負の仕事をするので AとBを一体とみなすと. その仕事は 0 となる。 AとBは静止の状態か ら運動を始めたので, 最 初の運動エネルギーはい ずれも0である。 また, Aの運動は高さが変化し ないので,Aの重力によ る位置エネルギーは一定 である。 なお, AとBは 連結されて運動している ので, 速さは等しい。 動摩擦力は,Aが運動 する向きと逆向きにはた らくので、負の仕事をす る。 停止したとき, 速さが 0なので運動エネルギー は 0, Bの位置エネルギ -la-mg (D+x) ċ ta る。 また, 停止するまで に動摩擦力がした仕事は, μMg (D+x) である。 103

(1)で圧力はどうやって求めるのですか??

BBJ 114 気体の法則 ③ 右図のように,滑らかに動くピ ストンで2つの部分 A, B に分けられた容器に理想 気体を封入した。 最初, A, Bとも圧力、体積,温 度は等しく po, Vo, To であった。 (1) A の温度を To に保ったまま 4 新北 A Po Vo To BU Po Vo To の状態を変化さ せ, A の体積をV にする。 このときのBの 3 温度を求めよ。 また, そのときの圧力を求めよ。 (2) Aの温度をTに保ち､Bを加熱しにした｡ このときのAの体積を求めよ。 また. そのときの圧力を求めよ。

万有引力の問題です 円軌道と楕円軌道でエネルギー保存の式を立てるのですが地球から最も遠い点での速さがVで距離6Rなのに式で楕円の万有引力による位置エネルギーは円軌道と同じ2Rとしても良いのでしょうか。楕円軌道は等速でないかつ6Rの地点が速さVのはずですが

GM = GR³+1 より 円軌道 2 + m² = G/M² + E = = ²³² G+m m 2R 2R だ E= EA