合っているか確かめて欲しいです！また間違っていたら解説もしてくれると大変嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

目然の長さがで重さが無視できるほど軽いばねの一端を天井に固定し、もう一端に質量mの小塚を 取り付けた。手をはなしてばねを静止させたところ、ばわの長さは自然の長さから 10%伸びていた。 その後,図1のように, ばねが鉛直線と6の角度をなす円すい振り子となるように小球を水平面内で等逃門 運動させたところ, 小球の角速度はのでばねの自然の長さからの伸びはaであった。このとき以下の同に 谷えなさい。ただし、 重力加速度の大きさをgとし、 小球の大きさ,空気抵抗は無視できるものとする。 横からみた 様子 7t0 上からみた 様子 円軌道の 中心 切断 F 切断 A 床 レ 図1 図2 問1 小球とともに回転する観測者の立場で小球にはたらく力を考える。ばねのばね定数が1, m, gを用い て表されることをふまえた上で, 水平方向および鉛画方向の力のつり合いの式を, 1, m, θ, o, a, gのう ち,必要なものを用いて表しなさい。 問2 ばねの伸びaは静止時の伸びの何倍になるか答えなさい。ただし, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを 用いて表しなさい。 問3 角速度のを, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問4 等速円運動していた小球とばねの連結部が切断され, 図2のように水平な床からhの高さにあった小 球はばねからはなれて運動をはじめた。ここで, 等速円運動の円軌道の半径をrとする。 (1) 小球が水平方向および鉛直方向に行う運動を, 初速度と加速度の情報を含めて説明しなさい。ただし、 それぞれの運動を説明するために, r, m, w, gのうち, 必要なものを用いなさい。 (2) 円軌道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, r, m, w, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように,なめらかに動くピストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 当同子ムてからなる押相気休かS閉で込められている シリンダ ーとピストンには断赤せよ田 れても cetee

(さ)で「v²ーv｡²＝2ax」は使えないんですか？

States along the AT. Cimbing ded hillides s from North Carolina bengamot (Georgia to southern h into Ontario, ich blooms berries adI cohosh, oeyedaisy,black-eyedSusan New England)。 bee balm (Georgia lo New York), touch-me-not, boneset. above other undergrowth, e by tubelar fowers of the deepest, of he carlier nowers will hv I I 図2に示すように、正の荷電粒子(質量m [kg),電気量q(C), q> 0)が, x 軸上を真っすぐ正の向きに運動してきて原点0を volm/s)の速さで通過した のち,点A, B, Cを通過した。x軸上の電位の様子は図3のように示され V とす。 る。A, B. Cのょ座標を, それぞれ xA, Xル, Xc とする。また,原点0を電位 の基準とし、図3中の1VaはAからBまでの電位を示す。 し x Cm) XcーXo 大二関 A m, 4, D, エh, エル, Ic. VEのうち, 必要なものを用いて,以下の各間に答 えよ。 図2 ?ng 二 例 OA 間/AB間およびBC間の電界の大きさを求めよ。 V(V)、 ある、(コ)粒子が OA 間で受けるカの大きさを求めよ。 離 ニ 濃 お ケ 粒子がAを通過するときの速ぎを求めよ。 AちAは Vg の JJS ケ 『個き端 H 日 粒子がAからBまで進むのに要する時間を求めよ。 (ス) 粒子がCを通過するときの速さを求めよ。 る本軍S / O 0 B C XA XB Xc 図3 T-Ed VE- Exe F. gVB eE Ma: 9.VE ズA XローXA ◇M2(750-24) mIA

(3)の解説の『C1の両端の電圧V1は、R2とR3による電圧降下の和 』という部分が理解できないので教えて頂きたいです。また、別の考え方でも解けるのであれば別解を教えて頂きたいです。

必解115)(コンデンサーを含む直流四) 抵抗 R,, R2, Rs,コンデンサー Cl, Ca, スイッチ Si, S2 および 電池Eからなる回路がある。R., R2, Rs の抵抗値はそれぞれ2R, 49, 68であり, Ci, Ca の電気容量はともに4uF, Eは起電力カが 12Vで内部抵抗が無視できる電池である。最初S; は開いており, S2 は閉じている。 (1) S, を閉じた瞬間に Re を流れる電流はいくらか。 (2) S, を閉じて十分時間がたったとき Re を流れる電流はいくらか。 (3) (2)のとき、C,に蓄えられた電荷はいくらか。 (4) 次に、S, とS2を同時に開き,十分時間がたった。 そのとき Cに加わる電圧はいくらか (5)(4)のとき、R,で発生する熱量はいくらか。 Ci が街の R2 光の3 らの条 こ S2 Ho R。 C2 える。 S」 "E 観測 図 ぞれ (東京重後1 2の ヒント 115〈コンデンサーを含む直流回路〉 ヒント)11 (1)「S」 を閉じた瞬間」→ コンデンサーは導線と考えてよい (2) 「S. を閉じて十分時間がたった』→ コンデンサーには電流が流れない (4) スイッチを開く前後で、 C」 と Caに蓄えられた電気量の和は保存される。 (5) スイッチを開く前後での静電エネルギーの変化量は, R.と R。 で発生する熱量に等しい。 (1) S,を閉じた瞬間には, Ci, Ca ともに電荷は0であるから C1, Ca に加わる 電圧はともに0である※Aや。よって, R2 を流れる電流を Ieとすると, E→C→R2→C2→Eの閉回路で 12=41z が成りたつ。ゆえに Ia=3A (2) 十分時間がたつと, Ci, Caには電荷がたまり, 電流が流れなくな る※B。このとき, Ri, R2, Rs には同じ大きさの電流が流れるので, これをI[A)とすると, E→R3- R2→R」→E の閉回路で を (3) 電 (4)b) (3)「Q=CV」 を用いる。 合※A Si を閉じた瞬間, 電 荷0のコンデンサーは導線と 同じ。 (1)電 用い の II 入で なる 導線 R。 12=21+4I+6I よって I=1A 1C2 (3) C」の両端の電圧 Vi は, R2 と R3による電圧降下の和だから Vi=4×1+6×1=10V よって, C」の電荷 Q. は Q=C.Vュ=4×10-6×10=4×10-5C (4) スイッチを開く前のC2の両端の電圧を Vzとすると, 前問と同様に II 導線 (2)電 I[F や※B 十分時間がたつと, コンデンサーは断線と同じ。 する V2=2×1+4×1=6V は - S, Szを同時に開いて十分時間がたつと, Ri, R2, R3 を流れる電 流は0となるので, Ci と C2に加わる電圧は同じになる※C←。これ をVとすると, 電荷が保存されるから C.V:+C2V2=(Ci+C)V 4×10-6×10+4×10-6×6=(4×10-6+4×10-6)V よって V=8V (5) S1, S2 を開く前に C., C2に蓄えられていたエネルギーWは R」 R2 てい フの I 2式 w-cv+Gw 合※ C 4μF (3)「P 十分時間がたった後に, C1, C2に蓄えられてい るエネルギー W' は Qi ラフ Q2 の組 消費 (4) 問 W' 4μF Ri. Rs で発生する熱量は, W-W'※D←であり, Ri, Ra は直列に接続され ているから, 発熱量の比は抵抗の比となる※E←。 ゆえに R」での発熱量は 一※D 減少したエネルギー が、2つの抵抗R」 と Ra で消 費される。 であ R (W-W)x- Ri+R。 の電 -(cm-a-(ccr) -(×4x10+×4x)-(伝×4×8+×x8 R」 ;X 介※E 抵抗での消費電力P は P=IV=RI? Ri+R。 (a) で 直列のときは電流Iが共通な ので,発熱量は抵抗に比例す 2 の =4μJ=4×106J 2+6 る。

磁場 問4の運動は2枚目のようにらせん運動をしますか、、、？？

問4 次に,運動する荷電粒子が磁場から受ける力について考える。 図3のよう に,磁束密度の大きさBの一様な磁場を×軸の正の向きにかけ, x軸上の ある点Pから速さいで, x軸と角度0(0°<0<90°)をなす向きに正電荷をも につ荷電粒子を射出した。飛び出した荷電粒子はx軸の方向から見て等速円運 動を一周期分だけ行い, *軸上の点Qを通った。このときの PQ間の距離S LTLFIでド子で"うこく。 を表す式として正しいものを, 下の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 荷電粒子の質量をm, 電荷を q(q>0)~とし、重力による影響は無視できるも 直方向の運酬 のとする。2今回(み Bugがかかる極が に平運の平とちがう。 S= 13 B B8 m 27TM 72ルト AP x Q 28 水平方向の運動 or0 ×T-8-%co88 図 2TM PB 2元mVeega 48 2Tmvsin@ 0 2てmv 9Bsine 9B 2元mvcos0 qB 2元mu の qBcos0 2Tmusin@cos0 9B 2元mv O をますと 9Bsinécosé 次の0 2 BE4 mu8im0 m m ート Y I. I n? 2 - 14 - る

東北大前期　物理2017 第一問の問⑵の回答の写真を添付しましたが、力は同じF1なのに（a）では最大摩擦力、（b）では動摩擦力を考えているのはなぜなのでしょうか？ 僕は「力が最大摩擦力を超えたときに滑り出す」と認識していたので、同じ大きさの力F1なのに最大摩擦力が働いてい... 続きを読む

(愛) 「 平面KからQに抗力の大きさはmg であるから,もろチしか 開1)(a)箱Qと平面Kの間にはたらく静止摩擦力の大 きをとすると,箱Pと箱Qの運動方程式は | 3wn ールMa使んtan! 着P:Mao=Fo-f 「和mから されn 第P、番Qは正わuwt. 0pu : 0% belf fn @ Pe ON ……(答) 超々加えて =OD(U +N) =00 唐後カイ2年初体本が th 対行n )a U+N S > <力は このとき fo_M+m …(答) ……(答) う動くか大対 =-=W 00 ) 平面Kから箱Qにはたらく垂直抗力の大きさは mgであるから,滑らしう ない条件は,fが最大摩擦力 umg を超えないことである。よって umg>f= mao ()··_ brl の大きさを ao' とすると,f=umg であるから,運動方程式は Brl0 周2) (a) F=F,となって箱Qが平面K上を滑り出す直前の箱Pの加速度 f TU n Gy burn-H=,°DIN: d 6urn= ODu : O aとおりKい よって, ao'= μg なので Mp c Fi=Mao'+ umg=μ (M+ m)g …(答) (b)箱Qが平面K上を滑りはじめたとき,箱Qと平面Kの間には大きさ Gaur Amg の動摩擦力がはたらくから,箱Pの運動方程式は Ma,= Fi-μ'mg=μ(M+m)g-μ'mgS (6) (1開 u(M+m)-μ'm g ……(答) =1D: 甘田金 Mさ来ままは) (間 このとき N 平面Kにはたら uM (M+ m) ai u(M+m) - μ'm り上 ………(答) F」 M、= ロー

Δｔが2分の1tになる理由がよくわかりません

**r.rnこIC興 I 図のように,長さ 1.60 mのガラス管OP の左端Oの近くに置いたスピーカー から,ある振助数の音を出し続けたとき, 管の気柱が共鳴し,定常波が生じた。 音の伝播にともなう空気の変位は,管の長さ方向に対して右向き変位を上向き に,また,左向き変位を下向きとして横波のようにあらわす。図の波形の実線と 破線は,それぞれ,ある時刻tにおける変位と,At 秒後の時刻t+ At における 変位を示す。開口端補正は無視できるものとし, 空気中の音の速さを340 m/s として,以下の問い(問1~5)に答えよ。解答の数値は, すべて有効数字3桁 にせよ。 レー 5入 レ-340mls 1.60 m A B C D E F G スピーカー 開管 340 u2 このときの音の波長入[m] と振動数(n [Hz] を求めよ。 6-8=0.2 問1 Xル(n = 4/5Hz 時刻tで,空気の密度が最大の位置を, 図のO, A~GA Pから選んです 問2 べて書け。 A、E 問3 最小の At 秒の間に空気の密度変化が最大となる位置を,図の O, A~G, Pから選んで,すべて書け。 (AF 最小の At 秒を求めよ。(解答に至る過程も)「説明欄」に簡潔に記入する 問4 こと)。 0.00/118 次に,管の右猫Pを閉じて, スピーカーから出る音の振動数をゆっくり下げて いったところ,改めて, ある振動数で共鳴がおこった。 問5 このときの音の波長入'[m]と振動数 n' [Hz) を求めよ。(解答に至る過程 も「説明欄」に簡潔に記入すること) 19.14X101 0 0 h' 42H2 Cp o o0) 00.

円運動の問題です。Ⅳの(2)についてどうして3枚目のような解き方をするのかわかりません。 誰か教えて下さい！！

第10講 円運動,回転座標系,万有引力 10-1 図のように点Oを中心とする半径aの円周の一を切り取った中空円筒が,水平面 に置かれた高さaの平らな台(斜線部)の右端に接するように固定されている。この 4 円筒の左側の点Aにおいて, 質量mの小球1に鉛直下向きに速さめを与え, 円筒の 内面に沿って運動させる。 小球1は円筒の最下点(点B)に静止している小球2と脈性 衝突をする。また,円筒の最高点を点Cとし, 点0, A, B, Cは同一鉛直面内にあり 小球1と小球2はこの鉛直面内で運動するものとする。円筒の内面はなめらかであり。 空気の抵抗は無視できるものとする。また, 小球の大きさは無視できるものとする。 重力加速度の大きさをgとして,以下の問に答えよ。 I 小球2と衝突する直前の小球1の速さめ、を, vo, m, a, gのうち必要なものを用 いて表せ。 I 小球2と衝突する直前の小球1が円筒から受ける垂直抗力の大きさNを、 Uo. m, a, gのうち必要なものを用いて表せ。 I 小球2の質量が一mの場合, 衝突直後の小球2の速さV2を, , m, a, gのうち 必要なものを用いて表せ。 V あがある速さり、以上であれば, 質量 れずに最高点(点 C) まで到達できる。 (1) その速さを, m, a, gのうち必要なものを用いて表せ。 (2) = Dのとき, 質量 -mの小球2は衝突後に円筒の内面から離 2 1 -mの小球2が点Cを通過して円筒の左側にある平らな 台上に落下した。その落下地点と点Aとの距離4を, m, a, gのうち必要なも のを用いて表せ。 V 小球2の質量をmにした場合を考える。小球1にめとしてIV (1) で求めた速さひん を与え,小球2に衝突させても小球2は円筒の最高点(点C) まで到達できず円筒の 内面から離れてしまう。 離れる瞬間の水平面からの高さんを, m, a, gのうち必要 なものを用いて表せ。 - 30 -

(d)で、振幅はlと同じだと思って2/3aだと思ったんですけど、なんでQを落とす前の位置から落とした後の振動中心までが振幅になるのか教えてほしいです！！

44 軽いばねの下端に, 質量2mの物体Pと質量m の物体 Qを接合したものをつるすと, ばねは自然長からaだけ 伸びてつり合った。重力加速度をgとする。 (1)ばねのばね定数は(a) させたときの周期は (b) である。 つり合いの状態にあるとき, Qを静かに切り離すと, Pはもとのつり合いの位置から 中心にして, 振幅 (d)|,周期 また,振動の中心を通過するときの速さは(f)|である。 (2) 次にPだけをつるしたばねをエレベーターに付けた場合を考える。 エレベーターが, 上向きに大きさ αの加速度で運動しているとき エレベーター内で見ると, ばねが自然長からaだけ伸びてPは静止 した。aは()|である。 また, Pを上下に振動させたときの周題 であり,物体を上下に振動 P (c だけ上の位置を Q で振動する。 は,(e)の (h倍である。 (高知大 00000000000

(1)についての質問です。なぜTcosθを考えていないのですか？また、点cでの張力を考えないのはなぜですか。

式または数値を入れよ。ただ さをg[m/s°] とする。 を壁上 棒は らは垂 壁 N] が A 糸 F 棒 0 B N m]の a- いて, 静止し mg

(1)についての質問です。なぜTcosθを考えていないのですか？ また、点cでの張力を考えないのはなぜですか。

必修 基礎問 物理 14 剛体のつりあいI 以下の問題文を読んで[ |の中に適当な式または数値を入れよ。ただ し,棒の質量は無視でき, 重力加加速度の大きさをg[m/s°] とする。 図に示すように, 長さ L [m] の棒の一端を壁上 の点Aにつけ, 他端(点B)には糸をつなぐ。棒は 張力T[N]で糸に引っ張られており,壁からは垂 壁F 直抗力N [N] を受け, 壁との間に摩擦力F[N]が 働いている。さらに, 棒には壁側から距離a[m] の ところに質量 m [kg] のおもりが付けられていて, 棒と壁のなす角は常に 90°に保たれた状態で静止し 糸 T 棒 0 B A。 N a 『mg ている。 点Aのまわりの力のモーメントのつりあいから, 糸に働く張力 T [N] は ( [N] となる。これを用いると, 棒に働く力のつりあいから, 垂直抗力 N [N)は(2) [N], 摩擦力F [N] は (3) (N] となる。 次に,糸の長さを調節して点Cの位置を壁上でずらして, @=45°としたあ と,おもりを a=L[m] の位置(点B) につけた。 おもりの位置をゆっくり と左に動かして a= [m] となったとき, 棒は静止したままだったが、 これより少しでも左へ動かすと棒は滑りだした。 棒と壁の静止摩擦係数を μo であることがわかる。 とすると, μo=(4) (北見工大)