力学の問題です。ハイライト部分の問題ですが、自分の解き方の力学的エネルギーを使った考えのどこが間違えなのかを教えてほしいです。

入試問題を 漆原の解法で解こう 解答編 p.4~p.9 最重要 重要問題 01 糸でつながれた2物体の運動 天井 図のように、伸び縮みしない糸の一端を水 平と0の角をなすなめらかな斜面上のおもり Aと結び, その他端を定滑車P, およびおも りBがつり下がっている動滑車Qに通し, 天 井に固定した。 いま, おもりBを床からLの 高さに置き、静かに手を放したところ, おも りAは斜面に沿って上り, おもりBは落下を 始めた。 おもりAとBの質量をそれぞれ M と M2, 重力加速度の大きさをgとし,滑車 と糸の質量および滑車と糸の間の摩擦は無視 できるものとする。 M₁ A B M2 (1) おもりAの加速度の大きさは, おもりBの加速度の大きさの何倍か。 (2) 糸の張力の大きさを求めよ。 (3)おもりBの加速度の大きさを求めよ。 (4) おもりBが床に衝突するときの速さを求めよ。 (5) おもりAが斜面に沿って登り得る最大の距離を求めよ。 <東海大 〉 重要問題 02 摩擦力を介した2物体の運動 水平面に対して角0傾いた広い斜面がある。 図のように, 斜面上に質量 m1 の平板Aを置 き,さらにAの上に質量m2の小板Bを置き, 両者が動かないように支えておく。 支えを静 かにはずしたとき, 斜面の上をAが,またA の上をBが, それぞれ下方にすべり出した。 斜面とAとの間, およびAとBとの間の動摩 B A 擦係数をそれぞれ141, 12 (12μ12), 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 斜面に平行な方向のBの加速度を求めよ。 ただし, 斜面下向きを正とする。 12 第1章 力学

誘導起電力は、磁場内で導体棒が動く場合と、磁束が変化しているコイルの、2つの場合で発生すると思うのですが、導体棒はが動く場合はローレンツ力が元になっていると参考書に書いてあったのですが、磁束が変化しているコイルの誘導起電力の原因もローレンツ力が関わっているのでしょうか？また... 続きを読む

14 電磁気 35 電磁誘導 磁束密度Bの鉛直上向 きの一様な磁場中に 間隔 lの平行で滑らかな2本の レールが水平に敷かれ, そ の上に導体棒Pがレール と直角に置かれている。 P に軽い糸の一端を結び, レ B (or) Y d P R₁ レール X Zm ールに平行に張って,滑らかな滑車にかけ、糸の他端に質量mのおも りをつるす。抵抗値の抵抗を図のようにつなぐ。 重力加速度を」と 抵抗以外の電気抵抗, 電流による磁場は無視してよい。 Yab 間に電池を入れる。 おもりが静止するためには電池の正極は bどちら側にすべきか。 また, 電池の起電力 Vo を求めよ。 「ab間を導線で結ぶ。 Pがおもりに引かれて, 一定の速さで左に動 いているとき XとYとではどちらの電位が高いか。 また, Pの速 さひ を求めよ。 BS 3)ab間に起電力 V の電池を入れ, レール間を抵抗値 R2 の抵抗で つなぐ (点線部cd)。Pがおもりを引き上げながら一定の速さで右に 働いているとき, 抵抗値 R2 の抵抗を流れる電流の向きと強さを求めよ。 pの速さを求めよ。 V 8A (東海大 el

（3）で⊿U=cv＾2/2の式を使ったらダメなんですか？vって間隔を広げたことで変わるんですか？

89 -------- コンデンサーの極板間引力 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のように、 真空中に面積がS(m²) の同じ形をした二 枚の薄い導体板を平行に置き、その間隔を変化させるこ とができるコンデンサーを作製した。 はじめに このコ ンデンサーの極板間隔をd 〔m〕 に固定し, 電位差V 〔V〕 で充電した。 コンデンサーの極板は十分に広く,極板間 隔は常に十分に狭いものとし, 真空の誘電率を80 〔F/m〕 とする。 (3) 物理 外カ このコンデンサーの電気容量は(1)(F)であり,コンデンサーに蓄えら れている静電エネルギーは (2) (J)である。ここで, コンデンサーに蓄え られている電荷が変化しないようにしながら, コンデンサーの極板を一定の 大きさの外力によりゆっくり移動させて間隔をx 〔m〕広げた。 これにより, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーは (3) 〔J〕 だけ増加した。 増加したエネルギーは外力が行った仕事によるものと考えられ,このことか ら極板が電場から受ける力は (4) 〔N〕であることがわかる。 <東海大)

力学です 写真に質問があります。お願いします🙇

(0 (5) (4)より 2 2 1/12mgl+Mgxx-MNl=0 ☆上下の力のつりあいより、 2mg=MN+1/ よって 07 この式は正しいですか? Q2 Mを使わなくてもよい。 T=Mg(3-2)という条件だったら Mg(3-2) ちなみに答えは、 1/2Mg+Max-MNl:0 ①になりますか? 正カイ Faxxzx 2 ✗ N: Mg (l+200) zul N= Nに馬よりたJml Mg(l+2xx) Bul l ļ 2 Full). JIM 13M 13M l

電池が2つ以上含まれる回路の問題で、よくキルヒホッフの第二法則の使い方が分からなくなります。その例がこの問題の⑶です。 電池が1つだけの問題は電流の向きを自分で決めたら解けるのに、こういう問題だと自分で決めた向きのせいで答えが少し違ってしまいます。 何故このようなことになる... 続きを読む

(1)X→Yの方向に電流を流せばよいので、電池の正極はa側 Pの力のつり合いより Vo mg = X Bl R1 (2)Yの方が電位が高い Vo= mg Ri Bl mg = BV Pの力のつり合いより mg =IBl オームの法則より、Ul=RI uz Bl I+2 I ①②からⅠを消去してひに mgR (Ber = (3) (ア) ug-IBX より In I=mg. Bl キルヒホッフ第2法則より V=R2+R2(I+i) V-RZI = Ri+R2 よってR2を流れる電流は Iti = Vi+RI V.Bl+mgR [A] R+R2 Bl(Ri+R2)

物理 原子分野です (3) 解説に 反応前の全エネルギーと 反応で発生したエネルギー(解放されたエネルギー)の和が ヘリウムと 中性子のエネルギーの和となっています なぜこうなるのでしょうか 元々、水素2つのエネルギーがあって、そこから、水素、中性子、解放されたエネルギー ... 続きを読む

104 (2) 陽電子は正の電荷をもち、その質量は電子の質量に等しい。静止し ている陽電子と電子が結合し,陽電子と電子は消滅し,エネルギーの 等しい2個の光子が発生した。この光子1個のエネルギーは [MeV〕 である。 ただし, 1MeV=10°eVである。 原子 105 V (2) 衝突後のヘリウム3原子核の速さVと中性子の速さの比では (2)である。 [MeV] である。 や (3) 中性子の運動エネルギーは (3) (立教大) 153 超高温において, リチウムの同位核1個と重水素の原子核(質量数2) 1個が結合して,2個のヘリウムの原子核 (質量数4) を構成する。 中性 子の質量は 1.0087 [u] 陽子の質量は1.0073 〔u〕, リチウムの同位核1 個の質量は 6.0135〔u] 重水素の原子核1個の質量は2.0136〔u〕,ヘリ ウムの原子核1個の質量は4.0015〔u〕とし, 1 [u] は 931 〔MeV〕に相当す る。 重水素にも陽子と中性子の質量欠損ある (a) 重水素原子核の質量欠損は(1) [u] で, 結合エネルギーは (2) [MeV]である。 (b) 上の反応は次の核反応式で表される。 (3) Li+ KH → (6) X He (5) (7) (c)この反応で失われた質量は (8) | [u] である。 答えは小数点以下 第4位まで求めよ。 (d) この反応で (9) [MeV〕 のエネルギーが放出される。 答えは有効 数字3桁で求めよ。 (東海大) 154" 等しい運動エネルギー 0.26 MeVをもつ2個の重水素原子核Hが 正面衝突して, ヘリウム原子核Heと中性子 in が生成される。これ は核融合反応と呼ばれ、次の反応式で表される。 {H+H→He+ in ただし、中性子,重水素原子核, ヘリウム3原子核の質量は,原子質 量単位で表すと, それぞれ 1,0087 u. 2.0136u. 3,0150uである。 ここで1u=1.7×10kg 1MeV=1.6×10 'J. 光速e=3.0×10m/s とする。 (1) 質量を失うことによって生じたエネルギーは (1) (MeV)である。 (日本)

2枚目の写真が自分の考え方なんですけどなんで3倍振動と5倍振動にならないんですか？教えてください🙇

引き出す てて音を聞いた。 すごとにBで開 ・振動数は何Hz その後、C 聞こえる音はそ なお、クインケ 16 東海 さがある。た 弦から出る 00Hzのおんさ なりが生じた。 じなかった。 -171 図のように,円筒形のガラス管を空気中で鉛直に立て,その中に 水を入れる。 ガラス管の底と水だめはゴム管によりつながれており, ×180 水だめを上下することにより管内の水位を調整できる。いま,管口 近くにスピーカーを置き, 振動数が450Hzの音を出し続ける。 この状態で管内の水面を管口近くまで上げ, そこから水面を徐々 最も大きく聞こえ, 距離が 55.0cmのときに再び音が最も大きく聞 に下げていくと, 管口から水面までの距離が170cmのときに音が こえた。このとき,スピーカーから出ている音の波長はアcm, 音の速さは m/sである。 ガラス 2 スピーカー 水だめ cmの位置である。ま ここで、管口から水面までの距離を55.0cmに固定する。このと き、管内の空気の密度が時間的に変化しないのは管口から [18 千葉工大] 182 た水面の位置をそのままにして、スピーカーから出る音の振動数を450Hzから徐々に 大きくすると、次に音が最も大きく聞こえるのは,振動数が エHz のときである。 ただし、開口端補正は音の振動数によらず一定とする。 × 189 気柱の振動■図の太さ一様な管は,ピ ストンBを動かして,管口AからピストンBまで の長さを調節できるようになっている。 音源から振動数の音波を出しながら,Bを動かしてをしにしたらよく共鳴した。 続いてBをゆっくり動かしたら,しがのとき再びよく共鳴した。 開口端補正は無 視する。 (1) 音波の波長を, l を用いて表せ。 (2), 音波の振動数をfから次第に大きくしたら, 振動数がf' のときまた よく共鳴した。 4 人をする f'はfの何倍か。 ■さを,m,s 数は変わら 最大) 1 ヒント 185 2 つの経路の経路差は,引き出した距離の2倍ずつ長くなっていく。 186 弦を長くすると, 基本振動の波長が長くなり、 振動数が小さくなる。 187 (4) 振動数が (3)の結果と等しいことを利用する。 188 (ウ) 空気の密度が時間的に変化しないのは、定在波の腹の位置である。 189(2) 気柱の長さが - 波長の何個分かを考えるとよい。 -182

糸にはたらく力を考えなくて良いのは何故ですか？

力学 11 10 長さがで質量 M の一様な棒AB の A端 を鉛直な粗い壁面に押し当て, B端を糸で結 び,糸の他端をC点に固定する。B端に質 量MのおもりMをつり下げた状態で,棒 はA点で壁に垂直になっている。 糸 BC と 棒AB のなす角度は30°であり,重力加速度 をg とする。 C 糸 A 30% A点のまわりの力のモーメントのつり合いより,糸の張力は である。 また, A 点での垂直抗力は (2) であり,静止摩擦力は である。 M (1) (3) B Mをつり下げる位置をB点からAの方にゆっくり移動していくと, MがB点からx離れたPの位置に来たとき棒のA端が滑り始めた。壁 面と棒の間の静止摩擦係数をμ, 壁面の垂直抗力をN とすると, 棒が 滑り出す直前では,棒のB点のまわりでの力のモーメントのつり合い <= 0 の式は,M,N,l, x,9μ を用いて表すと 1/12 Mgl+ (4) となる。この式と水平方向での力のつり合いから、糸の張力は M. 1. x, g, μ を用いて (5) と表される。 そして, PB間の距離 x はμ (芝浦工大 +東海大) (6)である。 を用いて表すと

（1）どうしてもわからないです どなたか教えてください🙇‍♀️

応用問題 160 音の干渉■ 図のように内径が一様なガラス管 でクインケ管とよばれる装置を作製した。この装置では, Aで出された音がA→C→BとA→D→Bの経路に分かD( れて進み干渉するのを, Bにおいて調べる。 C部のガラ ス管を左右に動かすことで,直線部の経路の長さを変え られるようになっている。 今,Aに発音体を置き, 振動 数が一定の音を発生し, Bに耳をあてて音を聞いた。 (1) C部をゆっくりと右方向へ引き出していったところ, 9.00cm 引き出すごとにBで聞 こえる音はその前後よりも小さくなった。 発音体から出ている音の振動数は何Hz か求めよ。 ただし, 音の速さは 342m/s とする。 発音体 y=fa 一定 All 18ah 引き出す (2) クインケ管周囲および管内部の空気の温度を上昇させ一定に保った。 その後, C部 をゆっくりと引き出していったときに 9.50cm引き出すごとにBで聞こえる音はそ の前後よりも小さくなった。 音の速さは何m/sになったか求めよ。 なお,クインケ 管自身が温度上昇により伸び縮みすることはないものとする。 [16 東海大〕 157

この問題解説お願いします🙇‍♀️

応用問題 160 音の干渉■ 図のように内径が一様なガラス管 でクインケ管とよばれる装置を作製した。 この装置では, Aで出された音がA→C→BとA→D→Bの経路に分かD ( れて進み干渉するのを, Bにおいて調べる。 C部のガラ ス管を左右に動かすことで,直線部の経路の長さを変え られるようになっている。 今, Aに発音体を置き, 振動 数が一定の音を発生し, Bに耳をあてて音を聞いた。 (1) C部をゆっくりと右方向へ引き出していったところ, 9.00cm 引き出すごとにBで聞 こえる音はその前後よりも小さくなった。 発音体から出ている音の振動数は何Hz か求めよ。 ただし、 音の速さは342m/s とする。 発音体 b=fa 18an 引き出す (2) クインケ管周囲および管内部の空気の温度を上昇させ一定に保った。 その後, C部 をゆっくりと引き出していったときに 9.50cm 引き出すごとにBで聞こえる音はそ の前後よりも小さくなった。 音の速さは何m/sになったか求めよ。 なお、クインケ 管自身が温度上昇により伸び縮みすることはないものとする。 [16 東海大〕 157