(6)で磁場による力が働いているのにエネルギー保存則が成り立つ理由を教えてください

(4)(ア)から(エ)の全区間でコイルに生したジュール熱の総量を求めよ。また、この総量とコイ ルの速さを一定に保つために作用させた外力との関係を述べよ。 129. 〈斜面上を動く正方形コイルに生じる誘導起電力〉 図のように、水平面となす角度が ⑥ (0x0<)の十分 長い斜面がある。この斜面に、質量がm, 電気抵抗が R, 磁場 B JAC [21 高知大改 A D 1 m.R B M x 0 1辺の長さがdの正方形の1巻きコイル ABCD を置く。 いま、斜面にそって下向きをx軸にとる。斜面上のx≧0 この領域には、面と垂直上向きに磁場があり,その磁束密度 の大きさはxの関数として, B=kx で与えられる。 こ ここでは正の定数である。 コイルの自己インダクタンス, およびコイルと斜面の間の摩擦力はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。 初めに、コイルの辺BCがx軸と平行で,辺AB と辺 CD の位置が,それぞれ, x=0 と x=dになるように置いた。 この状態から, コイルを静かにはなしたところ, コイルは辺 BCがx軸と平行なまま。斜面にそって下向きに動きだした。 辺ABが位置 xにあり,速さで運動している瞬間について,(1)~(6)に答えよ。答えの式 は,m,g, R, k, x, devのうち必要なものを用いて表せ。 (1) 辺ABの両端に生じている誘導起電力の大きさ V」を求めよ。 また, 電位が高いのは端A と端Bのどちらか答えよ。 (2) コイルに生じている誘導起電力の大きさ Vを求めよ。 Xxx dayRoux よって、 E=Bwx OPの電力の大きさV[V] とれるから V-12/Baw まるようになるか OPのである。 P(W) 抵抗で R に流れる電流の大きさ であるから 受ける力の式「F= (4)の向きが②だから、フレ 仕事率(W) は、 (7) Baw Ba 131〈相互誘導〉 2 AR ファラデーの電磁誘導の法則 比較する。 が流れているコイル <コイル」を貫く磁束のは、 SISL N₁ 電流が

オームの法則の導出のところで、最後にRを逆数で置かなきゃ成り立たないことは分かるのですが、どうして逆数としてRを置くのか教えて頂きたいです。

第4編 電気と磁気 抗に電流が流れていないときには電圧降 下はOVであり,抵抗の両端は等電位で ②電圧降下 抵抗 R[Ω] の導体に電流 I[A] が流れると, オームの法則により, 抵抗の両端の間で RI[V]だけ電位が下が る。これを電圧降下という(図42)。抵 voltage drop 電位 受けているとすると,この抵抗力と電場から受ける力のつりあいより 電圧 e V = kv 降下 (34) 低 RI[V] eV この式よりv= kl となるので,これを (33) 式に代入すると 抵抗 R [Ω] 位置 eV I = en X xS= kl e²nS V kl (35) 電流 [A] I=enus 休 と表される(図43)。 (33) 復習 問21 断面積 1.0×10 m² の導線に 1.7A の電 流が流れているとき, 自由電子の平均 移動速度v [m/s] を求めよ。 導線1.0m² 当たりの自由電子の数を 8.5×1028/m3, 電子の電気量を-1.6 × 10-19 C とする。 ② オームの法則の意味 図44のように, 長さ[m], 断面積 S[m²] の導体の両端 に電圧 V[V] を加えると, 導体内部に E = ¥ [V/m] の電場が生じる。導体中の 自由電子はこの電場から大きさe ¥ [N] の力を受けて、陽イオンと衝突しながら 進むが,自由電子全体を平均すると一定 の速さ [m/s]で進むようになる。 この とき,自由電子は陽イオンから速さ”に 比例した抵抗力ku [N] (k は比例定数) を 258 第4編 第2章 電流 自由電子全体を平均したもの 速さ 電場E= 陽イオン 静電気力 e 抵抗力 P222 陽イオン S〔m²] ある。 C オームの法則の意味 電子の運動と電流 断面積 S[m²]の導 体中を自由電子(電気量-e [C]) が移動す る速さを v[m/s], 単位体積当たりの自 由電子の数を n [1/m] とすると, 電流 の大きさI[A] は 図43 電子の運動と電流図の 断面 A を t[s] 間に通過する自由電 子は,断面Aの後方 長さ of [m] の円柱部分に存在していたと考え られる。 ●の円柱内の自由電子の 数は 何個分 体積 N=nx (ut XS)= nutS であり,合計の電気量の大きさは Q=exN=envtS である。 これと (31) 式 (p.256) より envtS t 図 42 電圧降下 これは,オームの法則を表している。 ここで kl R= (36) Op.257 オームの法則 e²nS V 1= (32) R 百由電子 とおくと I = が得られる。 V 断面積 S R vt D抵抗率 k ロー ①抵抗率 (36) 式において, e²n をp とおくと,抵抗R [Ω] は次のよう 10 に表すことができる。 映像 Link Web サイト 抵抗率 R=p (37) 抵抗 2R S 長さ2倍にすると R[Ω] 抵抗 (resistance) [m] 抵抗率 I=- t = envS 15 〔m〕 抵抗の長さ (length) S〔m²] 抵抗の断面積 抵抗 R S 断面積2倍にすると -1〔m〕 V[V] 図44 オームの法則の意味 比例定数は,注目する物質の材 質や温度によって決まる。これを抵 2S- 抗率(または電気抵抗率, 比抵抗) といい, resistivity 単位はオームメートル(記号 Ω·m) で ある。 抵抗 1/2 ①図 45 長さ 断面積の異なる抵抗 問22 断面積が2.0×10-7m² 抵抗率が1.1×10Ω・mのニクロム線を用いて, 1.0Ω の抵抗をつくりたい。 ニクロム線の長さを何mにすればよいか。 [Link 259 復習

高一物理基礎です やり方が分かりません。 答えは②、④です。

2 17 次の文章中の に当てはまる数式を解答群から選べ。 天井 45° 30% 図のように,質量mの小物体A と質量 M の小物体B を軽いひもでつなぎ, さらに A, Bそれぞれと天井を2本の軽いひもでつない だところ, AとBは静止した。このとき, 小 物体Aと天井をつないだひもは鉛直と45°を なし, 小物体Bと天井をつないだひもは鉛直 と30° をなし, またAとBをつないだひもは 水平となった。 AとBをつないだひもの両端にかかる力は等しいものとし、 小物体Aと 天井をつないだひもの張力の大きさをT 小物体Bと天井をつないだひもの張力の大き A, A B さを TB とすると,これらの関係はTB=アである。 また, 2つの小物体の質量の関 係はM=イである。 アの解答群 A ① Th ② √2TA (3) T ④ V3TA ⑤ 2T A ⑥ V5TA A 3 イ の解答群 ①m ②√2m ③ 3_2 ④ √3m ⑤ 2m ⑥ √5m

次の(1)が次の様になるのですが何故でしょうか？解説お願いします🙇‍♂️

発展例題3 自由落下と鉛直投げ上げ 高さんのビルの屋上から, 小球Aを自由落下させると同時に その真下の地面から, 小球Bを速さで鉛直上向きに投げ上 げたところ,空中でAとBが衝突した。 重力加速度の大きさを gとして,次の各問に答えよ。 (1) 時間経過後の, A の屋上からの落下距離y を求めよ。 (2) 時間経過後の, B の地面からの高さyBを求めよ。 (3)衝突した地点の地面からの高さを求めよ。 |指針 小球Aの落下距離は,自由落下の公 式を用いて求める。 また, 小球Bの高さは,鉛直 投げ上げの公式を用いて求める。 両者が衝突した 地点では,ya+y=hの関係が成り立っており, (1) (2)の結果を利用する。 ■ 解 説 (1) 落下距離 y は,y=1/29t (2)高さyaは,yn=vot-1/12gt IAIB 発展問題 43 44 ◯小球 A Vo ◯小球 B (3)衝突した地点では, yA+yB=hの関係が成 り立つ。 (1),(2)の結果を用いて, gt²+v₁t-gt²=h h 2+ t= Vo これを(2)のys の式に代入して, 2 =h⋅ 202 -xx(A)-h-g y=vox (1)) x= xothottz/zuk Xoho To 100% 9/1/1 x=h - 't' 2

高校物理です。 写真のアンダーラインの部分で、なぜNsinθによる力積が-mgになるのか分かりません。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️

床からの 垂直抗力 N 0 Nsino P [mg A d F- -the IN sin IN Mg ☑e 以下では,水平方向の力、運動量,力積を考える場合には, 水 平右向きを正の向きとして考える。 運動量 771 まず台に注目すると, 台は静止しているので、 水平方向につい て合力が0となっており P=mv P:運動量 +Nsin0-F=0 が成り立つ。問題文のの水平成分は,+Nsinの力による力 であり,正(水平右向き)の値をもつ。また, I は一Fの力に よる力積であり,負(水平左向き)の値をもつ。水平方向の合力が 0であることから,'+ の水平成分も!となる。 m: 速度 12 の答 ① 次に小球に注目して、水平方向の運動量と力積の関係につい て考える。 点Aから点Bまでの, 小球の水平方向の運動量の変 化4Pは, I-FAt Y: 力積 F: カ 4時間 4P=0mv=mu である。 小球は台から水平方向にNsin0の力を受け、その力 による力積は4Pに等しく, m であったことがわかる。 再び台に注目すると、台が小球から受けた力積工の水平成分 すなわち +Nsin0 の力による力積は,+mv となる。 は鉛直成分をもたず、常に水平左向きであることに注意する 運動量と力の関係 AP-1 4P 運動量変化 /:力積 -113-

至急です🙇‍♂️ 1.3kgの箱が上に35°引っ張られてる状況です。 箱が動き出す最小の摩擦力を見つける問題です。 解き方わかっていたつもりなんですが、全然解けなくて。 何な間違っているんでしょうか？ 答えと解き方を教えて欲しいです。

A mass m₁ = 1.3 kg is pulled in the direction [E35°U] by a string. The mass is at rest on a rough surface with the following friction coefficients: Ms = 0.6 μk = 0.4 8) If Ft = 4.00 N, what normal force acts on the mass? 9) If Ft = 4.00 N, what friction force acts on the mass? 10) If Ft = 6.00 N, what friction force acts on the mass? 11) If Ft = 6.00 N, what is the acceleration of the mass? 12) What is the smallest Ft that will get it to move? 10.44N 3,27 N 491N Omis 3350 Ft

このように解いたのですが、解答を見てもよく分かりませんでした。図がなんでこうなるのか分かりません。

5 平面上の相対速度① 直に降るなか、水平面上をまっすぐに電車が17m/sで走っていると、 電車の中の人から見ると 直方向との角度で降っているように見えた。雨の降 っている逸当を求めよ。ただし、 とする。 1.7 o 6

2枚目の解答のオレンジ線を引いているところについて質問です。 問題にはシリンダーとピストンは断熱材で作られている、と書かれているので断熱変化なのかとおもっていたのですが、ばねがついていると断熱変化では無くなるのですか？

1 264 ばね付きピストン■図のように, なめらかに動くピス トンとヒーターを備えた底面積Sのシリンダー内に1molの単原 子分子理想気体を入れる。 ピストンは, ばね定数んのばねで壁に 連結している。大気圧 のとき, シリンダーの底からピストン までの距離が でつりあい, ばねは自然の長さになっている。シ リンダーとピストンは断熱材で作られ,外からの熱の出入りはな いものとする。 気体定数をRとして、 次の問いに答えよ。 (1) このときの気体の温度T を求めよ。 10000000 ヒーター % k mo (2)次に, ヒーターで熱量Qを与えたら気体の温度は上昇し, ばねはxだけ縮んだ。 次の 気体の各量を求めよ。 (ア) 変化後の気体の圧力(イ) 内部エネルギーの増加⊿U (ウ) 気体が外部にした仕事 W' (エ) 加えた熱量 Q (3) ピストンから静かにばねをはずし, 気体をゆっくりと変化させると気体の圧力はpo になった。 圧力と体積の関係をグラフで表せ。 物

問題には直接関係ないのですが、B→Cの反応が等温変化なのにグラフが直線なのはなぜですか？ 等温変化のときは曲線だと覚えていたので違和感があります...

262 ここがポイント 理想気体の状態方程式は、気体の圧力を、体積をV,物質量をn, 気体定数を R, 絶対温度をTと すればV=nRT である。 特に,単原子分子であれば、その気体の内部エネルギーは U=12nRT=123Dで与えられる。 解答 (1) グラフより pv=pc なので, pc を求めればよい。B→Cは等温変化で あるから, ボイルの法則を B, Cに適用して pcx(10×10-2)=(2.0×105)×(5.0×10-2) pc=pv=1.0×10 Pa また,状態方程式を用いて PDVD 1XRTD よって TD=PDVD R (1.0×10)×(2.5×10-2) (W 8.3 3.0×10²K)--W+0= TЯ-40 (2)状態Aの温度を TA とすると 3 AUDA = 1/2× -×1.0×R(TA-Tb) 状態方程式を用いて DAVA TA=- 1.0×R' VA=VD であるから = PDVD Tb=- 1.0×R AUDA-RTA-TH =R (DA― DD) × VA R 01+0=ULT PA-VA-PPT - VALPA-PD) 100XRTLST YoxR = 12 ((2.0×10)-(1.0×10×25×10の人 = 3.75×10°≒3.8×103J 東日 直頰 (3) 右図 V(X10-2m³) ボイル・シャルルの法則を用いて, 状 態 A, B, C の温度 TA, TB, Tc を求 める。 10 7.5 (1)より,T= 3.0×102K であるから T=2Tn=6.0×102K 5.0 B D 2.5 T=Tc=2T=4Tb=12×102K A→B, C→Dは定圧変化であるか ら, シャルルの法則が成りたち, Vと 0 3.0 6.0 9.0 12 Tは比例関係となるので, グラフは原点に向かう直線となる。 T(X10²K) FUL

どのように計算したら黄色の矢印みたいになりますか？

(1) 梅的エネルギー則 ・HM - 10 (10) + 0 = (-)+ R(R+h) ~ h R(Rth) h 2 Tr R = GH GH R+h IM kth =GM (一応) *(R+h)