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物理 高校生

良問の風問125 (5)で、赤丸の中のような解き方をしたのですが(1枚目)、どこが違っていたのでしょうか。 直接は求められませんか? エネ保存で求まるのは分かるのですが、、教えてください🙇‍♀️

125 細い導線で作った半径a [m]の円形レール (S, P間は切れている)があり、このレール面の中心 0とレール上の点Pとの間にはR[Ω] の抵抗が 接続されている。 さらに、中心0とレールの間 には,レールに接しながら回転できる導体の棒 OQが橋渡ししてあり、 この棒は一定の角速度 ③ [rad/s]で回転している。 レール面には, それに 垂直に磁束密度B [T]の一様な磁場(磁界) が紙面 の表から裏への向きに加わっている。 (1) コイル OPQを貫く磁束は4t [s] 間にどれだけ増加するか。 (2) 抵抗 R [Ω] の両端に発生する電位差V を求めよ。 また, 抵抗を流 れる電流の向きはO→PかそれともP→Oか。 26 図1のように、紙面に垂直で裏から表に向かう 磁場中に, 一辺の長さLの正方形のコイル ABCD が紙面内に置かれている。 コイルを通る磁場は一様 で、その磁束密度の大きさB が図2のように時間 とともに変化した。 コイルの電気抵抗をRとする。 (1) 時間帯Ⅰ (0≦t≦2to) について, を、時間tの AB 電磁気 O O SP R D (3) 抵抗R[Ω]で消費する電力はいくらか。 Pent (4) 棒OQ が磁場から受ける力はいくらか。 その向きは回転と同方向 か, 逆方向か。 (5) 棒OQを一定の角速度 [rad/s]で回転させるために必要な外力の 仕事率 P はいくらか。 A 0 ① B (東京電機大+ 筑波大) a O 83 143 O 図 1 C B O O 申切る様に誘導起電力資生!! B NOR O Val MoBℓ 1.8 A1-B5 = B-=-wa² WBA² 1=1x WBa² 2 wBa 6 (Mg (FB.l-R.M'Mg) (Bl)² [hb] 自然:P→ (3) PR=IV=RI²= WBG², R (WB))² af R 12/20ro Ad was F = I.Ba 〃 wBaz F= 2 x Ba R F=ⅠBLにも +255 = cu 8²a³) (5) 仕事率 J/S. X X (WB) at P=Fshoxaw 9 l 28 IND 4R twa w²B² at 2R 単位時間 [J/s]

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物理 高校生

(2)について詳しく教えてください。 なぜ図Aのようなグラフになるかが分かりません。自分の中で問題のグラフから5.0m進めると、波の始まりが山のてっぺんから始まってしまうんです。

に進んでいる。図は,時刻0sにおけるこの 波の波形を示すグラフ(y-e グラフ)である。 振動数 2.0 Hz の正弦波がェ軸の正の向き y[m} 例題1 波のグフ 2 0s 1 0 5/ 10 15) (1) この波の振幅,波長,周期,速さは、 それぞれいくらか。 時刻0.25 s の波形を描け。また,このときの点Pの変位はいくらか。 よ代 13) ア=0mにおける媒質の変位と時刻との関係を示すグラフ (y-tグラフ)を描け。 -1 20\[m) -2 指針 1 入 (1)はf==,ひ=チ=fA を使う。 (3)の y-tグラフは,微小時間経過後の波形を描いて媒質の運動を考える。 T T 解(1) グラフより,振幅 A=2.0m, 波長入=10.0m 「「==」より,周期 T= 1 =0.50 s 2.0 Hz → p.139 式(2) 「ひ=fA」より,速さ ひ=2.0 Hz×10.0m=20 m/s * p.139 式(4) (2) 0.25 s 間に, 波は工軸の正の向きに y [m} 2 AW 20m/s×0.25 s=5.0m だけ進むので, 1 t=0s のグラフをr軸の正の向きに 0 5 10) 15 |20/(m] 5.0m だけ移動させる。波形は図A のようになる。図Aより,エ=7.5m の点Pの変位は,y=-2.0m となる。 (3) t=0s における z=0mの媒質の変 位は0m であり,微小時間経過後の 波形を考えると、媒質はy軸の正の向 -1 O図A 時刻0.25 s における波形 y[m} 2 AA 1 0.50 0.75 1.0) t[s) → p.139 Check きに動いていることがわかる。また, 0 0.25 -1 -2 周期 T=0.50s より, y-t グラフは図 Bのようになる 図B x=0mlにおける y-t グラフ

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物理 高校生

(4)を力学的エネルギー保存則で解きたいのですが可能ですか?

けずらしてからはなす。このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 A 標準問題 (2) 時 減 必解52. (2本のばねによる単振動) 図のように,なめらかな水平面上に質量 m の物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。水平面上右向きにx軸をとり, A ロ B rO00OP rOO 重 (3 射影の運動であるといえる。時刻 t=0 において, 物体Pはちょうど×座標の原点Oを正。 向きに向かって通過した。ばねの質量はないものとして, 次の問いに答えよ。 (1)任意の時刻tにおける物体Pの位置xおよび速度ひを,等速円連動の角速度ωを用いて 必解 表せ。 (2)任意の時刻tにおいて物体Pが位置xにあるときの加速度αを,oとxを用いて表せ、 また,2つのばねAとBから受ける力Fを,kとxを用いて表せ。 (3)物体Pが×=aに達してから, 初めて原点Oを通過するまでの時間 to と,初めて -a を通過するまでの時間もを,kとmを用いて表せ。 x= 2° (4)物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置,およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーびの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,ωやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度»と位置xの関係を求め, vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a, kおよび mを用いて表せ。また、物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 【香川大 改) し

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