高校物理の質問です。 (ア)〜(エ)および(カ)〜(コ)の解き方を教えてください。途中式など書いていただけると大変助かります。 一部でも構いません。

以下の文章中の(ア)~(エ)および(カ)~(コ)に適切な式を記入しなさい。(オ)には文章中の指示にしたがって適切 なグラフを描きなさい。ただし、解答にんを用いてはならない。 なお、文章中の角度の単位はラジアンである。 図1のように、x ≥0の領域において一様な磁束密度 (大きさB)の磁場がかかっている。 磁場の向きは、 図1の右図 において、紙面の手前から奥に向かう方向である。x < 0の領域には磁場はかかっていない。半径aで中心角”の扇形 コイル OHKLが磁場と垂直なx-y平面内にあり、原点を中心としてx-y平面内でなめらかに回転できる。 0 と Lは、図1の左図の端子P, Qをとおして、電気抵抗 R の抵抗器、電気容量 C のコンデンサー、およびスイッチ1, S2からなる図2の回路の端子P,Qと常につながっている。 OLは十分に短く、 KL の長さをaとみなし、扇形コイル を貫く磁束は、半径がaで中心角がこの扇形の面積を貫く磁束と考える。 導線の太さや質量および電気抵抗、扇形コイ ル以外の部分で生じる誘導起電力、自己誘導、および空気抵抗の効果は無視する。また、扇形コイルの変形は考えな い。 (1) スイッチS」を閉じ、S2を開いた状態で、点 H に外力を加えることで、扇形コイルを一定の角速度w (0)で図1 のように反時計回りに回転させた。時刻t = 0において点 H はx-y平面内の座標 (0,a)の位置にあった。微小時間経 過後に、扇形コイルを貫く磁束が減少し、端子 P に対する端子Q の電位は(ア)となった。このとき扇形コイルは、 K→Lの方向を正として=(ア)×(イ)の電流が流れ、導線 KL が磁場から受ける力の大きさは(ウ)であった。そ の後、時刻t=(エ)で、はじめて扇形コイルに流れる電流が0となった。t = 0から扇形コイルが一回転するt=2まで の時間の、K→L 方向を正とした電流の時間変化を実線で描くと(オ)となる。 扇形コイルが一回転するまでに抵抗器 で生じたジュール熱は (カ) であった。扇形コイルに加えた外力がした仕事が抵抗器で発生したジュール熱と等しい ので、時刻 (0 <t < t) において点Hに加えた外力は (キ) であることがわかる。 ただし、 外力は常に扇形コイルの円 弧の接線方向にかけるものとする。 (2) スイッチ2を閉じ、 S を開いた状態で、 点Hに外力を加えることで、 扇形コイルを一定の角速度w(0) で図1の ように反時計回りに回転させた。時刻t=0において点Hはx-y平面内の座標 (0,a)の位置にあり、このときコンデン サーには電荷が蓄えられていなかった。 微小時間経過後に扇形コイルには電流が流れ、コンデンサーは充電されはじ めた。その後、時刻t = (エ)までにコンデンサーは十分に充電され、回路を流れる電流は0となった。このときコンデ ンサーに蓄えられた電気量は(ク)であった。時刻から2tの間に、 コンデンサーは放電し蓄えられた電気量は 0 と なった。時刻から2ちの間に抵抗器で発生したジュール熱(ケ)であった。また、時刻から2tの間に回路に流 れる、時間とともに変化する電流の大きさをI とおく。このとき、コンデンサーに蓄えられている、時間とともに変化 する電気量の大きさは(コ)となる。 H B(IIの領域のみ) W PO I KT S₁ R Sa Q -OP 扇形コイルを真上から見た図 図1 図2

物理の質問です 等速円運動や単振動の公式は全部覚えないといけませんか？ 例えば周期Tの場合は”2π/Ωだけでなく2πr/vも覚える”　ということです。

1 等速円運動 a弧度法 (1)弧度法 半径と等しい長さの円弧に対する中心角を1rad とする角度の表し方。 半径r [m], 中心角 0 [rad] のとき, (rad 円弧の長さを1[m] とすると 0= 1=re, r (2) 度 (°) ラジアンの対応 180° 物理量 360°=2πrad (全円周), 1rad=- ≒57.3° 主な記号 π 半径 b 等速円運動 3 (1)等速円運動 円周上を一定の速さで回る運動。 (2)角速度単位時間当たりの回転角。 角速度 w [rad/s], 半径r [m] の等速円運動で, 時間 t [s] の間の回転角をO [rad] 移動距離を[m] とすると 0=wt 1=r0 (3)速度方向は円の接線方向。 速さは v=rw t -=r=rw t よって (4) 周期 T 1回転する時間。 T=- 2πr = v (5) 回転数 n 単位時間当たりの回転の回数。 2π W 1 V W n=- w=2n 角速度 周期 回転数 r 単位 m rad/s T S n Hz a 1=10 0 0 v = rw = rw a= r T= 2πr 2π m 向心 向心力 F 加速度 (止または法 実際にはたらく力だけで (1)系(速運動を 実際にはたらく力のほ みかけの重力加速度 強力 力物体とともに 大きさ:m (2) 遠心力を用いると、 静止している者 物体には 弾性力が はたらく。 運動方程式は mi=kx T 2лr 2π (6)加速度 (向心加速度) 円の中心を向く。大きさαは .2 a==rw² r 麺間内の円 (1)週力の大きさ 12.大学エネル を対 dachkar 張力 © 等速円運動に必要な力 (1)向心力 向心加速度を生じさせる力。 常に円の中心を向く。 (2)等速円運動の運動方程式 (中心方向) m- v ,2 r -=合力 または mrw²=合力 (3)等速円運動の扱い方 ①中心の確認。 ② 半径rを求める。 ③ 物体にはたらく力を図示。 向心力の例 0 「弾性力」 合力 静止 摩擦力 あらい 回転台 ④ 運動方程式を立てる(周期Tを求める場合,を用いた式の方が計算が楽)。

円運動の問題で等速円運動か非等速円運動かを問題で見分ける時って何も記述がなければ、等速円運動として考えて良いのでしょうか？ 教えてほしいです！よろしくお願いします🙇

159. 鉛直面内の円運動 図の曲面 AB は,点Oを中心と \する半径 r, 中心角90°の内面がなめらかな円筒の一部で, B から右はなめらかな水平面である。 点Aから質量mの小球を 初速度 0 ですべらせた。 重力加速度の大きさをgとする。 (x) 小球が図の点Bを通るときの速さを求めよ。 A m (2)小球が点Bを通過する直前に面から受ける垂直抗力の大きさ N を求めよ。 (8) 小球が点Bを通過した直後に面から受ける垂直抗力の大きさ N2 を求めよ。 B mgr 2 d. SODA

青線のところの意味がわからないです。 どうやって向きを判断するんですか？ 解説をお願いします🙇‍♀️

EX 4 知お つくの [半径r[m]の円形レールの一部をカットし, 中 心と端抵抗 R [Ω] で結ぶ。 OP は金属棒 で, 時刻 t=0 に OA の位置から一定の角速度 w [rad/s〕 で反時計回りに回転させる。 磁束密度 B〔Wb/m²] の磁場が紙面の表から裏の向きにか かっている。 R以外の抵抗はないとする。 A (1) 時刻t [s] においてコイル OAP を貫く磁束を求めよ。 (2) OAを流れる電流の強さと向きを求めよ。 (1) OP は角度 ⑩t 回転している。 扇形OAP の面積は円の面積 zr² を中心角 wt で比例配分し, Strex =BS=1/2Brut[Wb] 2π (2) この結果より 4Φ= 40 = MN Br²w4t 40 = ²/2/1 :: V=- 1 4t BO R -Br²w V I=/= B(A) R UREK 上向きの磁場をつくる向き, すなわち0Aの向きに流れる。 Nw P トク導体棒が動いているのでvBlを利用する手もある。ただ,速さは

物理の円運動についての質問です。 (1)(a)で、速さvを求めるときに解説では力学的エネルギーの保存の式を立てていますが、これを運動方程式mv^2/r=mgsinθで求めようとすると正答になりません。mgsinθが向心力ではないからでしょうか。 また、解説の図aの点線矢印m... 続きを読む

B....... 2 51. 〈半球内での物体の円運動〉 内半径Rの半球が,図1のように切り口を水平にして固定半球 されている。座標軸は,半球の中心Oを原点とし, z軸を鉛直 方向に, xy平面を半球の切り口にとる。 この半球の内面に接 して運動する質量 mの小球について考える。ただし, 小球と 半球の内面との間の摩擦および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,次の問いに答えよ。 (1) 図2のように, 小球が半球の内面に接して xz 平面内を運動 する場合を考える。 (a)z軸となす角度が0の位置から小球を静かにはなすとき, 角度0の位置における小球の速さ”および加速度の進行 方向成分αの大きさを, R, m, g, 0, 0 の中から必要な ものを用いて表せ。 (b) 6 が十分小さいとき, 往復運動の周期 T を, R, m, g の 中から必要なものを用いて表せ。 なお、 この場合, sin00 が成りたっているものとする。 (2) 図3のように、小球は半球の内面を半径rの円を描いて一 定の速さで水平に回っている。 (a) このときの円運動の角速度 1 を R,m,r, g の中から i/ Fi .) ... x 小球 m R MOOER 図 1 AZ 10 Oo` 0 図2 AZ lo 応用問題 R m x x

至急朝までにお願いします。

(b)物体が、半径 50cmの等速円運動をしている。物体の速さが 1.0m/s のときの角速度を求めよ。 半径50cmの円の円周の長さは(D) m である。速さ 1.0m/sより、1.0秒間に物体が円周上を動 いた距離は(2)mとなる。1.0秒間の移動に対応するこの弧の中心角の大きさは(3)rad であ るから,角速度は(O) rad/s となる。

⑶教えてください🙇‍♀️

|4| →ほぼリードα59 右図の曲面 ABはOを中心とする半径 R, 中心角 90°のなめ らかな円筒の一部で, Bから右はなめらかな水平面である。点 Aから質量 m の小球を初速度0ですべらせた。円筒面上の点P について, ZBOP=0とし, 重力加速度の大きさを gとする。 (1) 点Pを通るときの速さ かを求めよ。 (2) 点Pにおいて, 小球が面から受ける垂直抗力 Nの大きさを 0 A P B

⑴ってどうやって求めるんですか？？ A.Bだったら力学的エネルギーの保存で求められるんですけど、Pのやり方分からなくて…

|4| →ほぼリードα59 右図の曲面 ABはOを中心とする半径 R, 中心角 90°のなめ らかな円筒の一部で, Bから右はなめらかな水平面である。点 Aから質量 m の小球を初速度0ですべらせた。円筒面上の点P について, ZBOP=0とし, 重力加速度の大きさを gとする。 (1) 点Pを通るときの速さ かを求めよ。 (2) 点Pにおいて, 小球が面から受ける垂直抗力 Nの大きさを 0 A P B

なぜωだとわかるんですか？

>(4) 円運動の向心加速度って何? いま,図4のように, 円形サー キットを車が回っているとする。 まず,t=0で点Aを通過した瞬間 の車の速度ベクトル、の向きは、 点Aでの円の接線方向(写真を 撮ったら接線方向にプレて写るで しょ)となるね。 次に, t=1で点B を通過した瞬間の速度ベクトルDe の向きは点Bでの接線方向となる。 図5のように、これら広と晒と の差をとると, この車の加速度ベ クトルāが求められるね。 まず, 図5より, 加速度āの向 きは、広、巧から見て左向きで,. 円の中心向きになる。 次に,加速度aの大きさaを求 めよう。いま, 分かりやすくする ために,車が十分にゆっくりで角 速度のは微小とする。 すると, 図 5の三角形は、図6のようなおう ぎ形と見なせる。 aは図6の半径(=DD. 巧の長 さ),中心角山のおうぎ形の孤長 に相当するので、, ①式の弧長公式 より、 t31 B 中心 A 0=1 図4 1秒あたりの6の変化 中心 D。 図5 aの向き 弧長 のは微小なので ほぼおうぎ形と みなせる & = 2 図6 aの大きさ 孤長 半径 中心角 となるね。

この問題をおしえてください。 考え方の過程や式の作り方など、細かく教えていただけるとありがたいです。

右図の曲面ABはO を中心とする半径 ア, 中心角 907のなめ らかな円筒の一部で, B から右はなめらかな水平面である。点 A から質量 7 の小球を初速度 0 ですべらせた。 重力加速度の大 きさを 9 とする。 点 B を通過する直前の垂直抗力 W」 と, 直後の垂直抗力 W。 の 大きさを求めよ。 A