√で答えてはダメな理由を教えてほしいです(1)

知識 52. 力の分解 次に示された力を、互いに垂直なx方向、y 方向に分 解すると、各方向における分力の大きさは何N か。 (1) y 20 N 30% x (2) y 1/60 x 10N (3) x- 30° 20 N

なぜV,Qとかが一定(共通)となりうるのか教えてください。

誘電体の例と 330 338 例題 74 極板間への物体の挿入 真空中に置かれた電気容量 C の平行板コンデン サーの極板の間に次のような物質を入れたときの電 気容量を求めよ。 (1) 極板の間隔の半分の厚さの金属板を極板と平行 に入れる (図a)。 (2) 極板の面積の半分を比誘電率, の誘電体で満 ( たす(図b)。 図 a 図 b 図C (3) 極板の間隔の半分の厚さの比誘電率 c, の誘電体を極板と平行に入れる(図c)。 ●センサー110 金属板を入れた場合 →金属板の厚みの分だけ極 板の間隔が狭くなったと考 える。 [センサー [111] 誘電体を入れた場合 →いくつかのコンデンサー の並列接続, または直列接 続と考える。 解答 (1) 金属板中に電界ができないの で極板の間隔が狭くなったと考え る。 極板の面積をS, 真空の誘電率を E とすると,求める電気容量 C′は、 S S =2 €0 = 2C C' =80 d d- 2 d なお,金属板を極板間のどの位置へ挿 入しても、 金属板の厚みの分だけ極板 の間隔が狭くなることは変わらないの で, C′の値は同じになる。 極板間の中央に 入れた場合 入れた場合 極板間の下半分に + + + + (2)2種類のコンデンサーの並列接続と 考える。 求める電気容量 C" は,極板 の面積が半分ずつになっていることに注意して C C" = + Er 2 C 2 1+Er C 2 22 (3)2種類のコンデンサーの直列接続と考える。 求める電気容 量 C”は,極板の間隔が半分ずつになっていることに注意し ( as 3 第IV部 電気と磁気 て. 1 1 1 1+Er + C' 2C 2ε,C 2ε,C 2ЄT ゆえに, C" = C 1+Er 誘電体の場合も、誘電体を極板間のどの位置へ挿入しても C", C" の値は同じになる。 (2) (3) も も電気容量は同じ。 も も電気容量は同じ。

コンデンサーに入ったばかりであんまりイメージがつかめていません。(2)Qが変化しない理由はなんですか？(3)は何故Qが変化するのですか？(2)、(3)の図が何を表しているかも分かりません。教えてください。

誘電率を 3 E 求め。 0.0+0.8 コンデンサーに蓄えられる静電エネルギー 電気容量が 4.0μFのコンデンサーを電圧が 5.0V の電池につないで 充電した。 (1) コンデンサーに蓄えられる電気量は何Cか。 また, 静電エネルギーは何か。 (2) 右図のように, コンデンサーを電池から切りはなして から極板の間隔を2倍に広げた。コンデンサーに蓄え られるエネルギーは何Jになったか。 (3) 右図のように,(2), 電池を切りはなさずに極板の間 隔を2倍に広げた。 コンデンサーに蓄えられるエネル ギーは何Jになったか。 ニンサーの接続 電気容量がいばねる 1,3,4 (2) (3) 25

8行目まで分かりません、なぜqVaからqVbを引くのでしょうか？教えてください

B 電位差と仕事 9 [C]の電荷が点 A (電位)から点B (電位 Vs) まで移動するとき、静電気力がする仕事 WAB [J] 静電気力 A a VA がする仕事 電位差 WAB V 電位 電場の強さ(単位へ 電場の方向の1m当 ち電位の傾きを表し は、静電気力による位置 エネルギーの差に等しい。 p.227 (7) JL U=gV B--- V 5 WAB = QVA-QVB = g (VA-VB) (8) 静電気力 AB間の電位の差を V = VA - VB とおくと 図 15 電位差と仕事 め、電場の強さの れ, 1V/m は 1N/ 図16では,AL 場はA→Bの向 (9) 電場は電 WAB=gV (electric) potential difference と表される。2点間の電位の差を 電位差 または電圧という(図1)。 低いほう voltage 静電気力とつりあう外力を加えて,電荷をAからBまでゆっくりと 移動させる場合には,この外力がする仕事はWAB となる。 10 問8 強さ 30V 線上に点 が15V 高 問7点Aは点Bよりも電位が2.0V 高いとする。 電気量 +3.2×10 C の電荷を AからBまで運ぶとき, 静電気力のする仕事は何Jか。 例題 3 一様な C 電場と電位差との関係 電場と電位差との関係を考えよう。 最も簡単な場合として,強さと向 きが空間のどこでも一定である電場 (一様な電場) を考える。 正・負等量 に帯電した2枚の広い金属板を接近 15 一様な電場E q 静電気力 |F=qE d 20 図16 一様な場 B x軸に の関 (1) 2 電 解(

なぜ赤下線部となったら青下線部と考えられるのですか？

15 10 例題2 電気素量 ミリカンの実験で,いろいろな油滴の電気量の大きさ [C] を測定し, 13.1, 9.7, 8.1, 6.4, 3.2 (単位は10-19C) の値を得た。9[C]は電気素量 e[C] の整数倍であると仮定し, e[C] を有効数字2桁で求めよ。 指針 大きさの順で隣りあう2つの測定値の差は,eの整数倍に相当する。 解 測定値の差をとると, 3.4 1.6, 1.73.2(×10-19C) となるので, e の値は ほぼ1.6×10-19 C と考えられる。 したがって,各測定値は 8, 6, 5, 4, 2e としてよい。 測定値の和を 8 + 6 + 5 + 4 + 2でわ ると, e が求められる。 e= ( 13.1 + 9.7 + 8.1 + 6.4 + 3.2)×10-19 8 + 6 + 5 + 4 + 2 ≒ 1.6×10-19C

(3)の、物体A、Bの運動方程式で加速度aと力fは共通であるというところが理解できません。 理由教えて欲しいです

例題 1 接触する2つの物体の運動 図のように、質量10kgの物体Aと質量 20kgの物体Bが、なめらかな水平面上 接して置いてある。人が15Nの力で物 体Aを押すとき、 次の問いに答えよ。 (1) 物体に生じる加速度をα[m/s] 物体 AがBを押す力を〔N〕として、物体A について, 運動方程式を立てよ。 (2) 物体Bについて、 運動方程式を立てよ。 (3) 物体に生じる加速度は何m/s2か。 (4) 物体A が物体B を押す力は何Nか。 一 加速度 解法」 B 20kg A 10kg AがBを押すカ → 15NBA を押す力f 人が物体A を押すと, 物体AとBには 同じ加速度 a[m/s2〕 が生じる。 物体AとBが受 ける力は図のようになり, 右向きを正とするとき 物体が受ける力は A: 人が押す力 15N, B が A を押すカーf B:AがBを押す力 となる。 FF (1) 物体Aは, 15N-fの合力によって加速度が 生じるので,m=10kgを代入して運動方程式 を立てる。 答 10kg × a=15N-f (2) 物体B は, 物体AがBを押す力によって加 速度が生じる。m=20kg を代入して運動方程 式を立てる。 答 20kg xa=f (3) 物体A, B の運動方程式で加速度αと力fは 共通であるので, 2つの式を連立して, αを求 める。 1 東 B ( (3 (2) の式を (1) の式に代入して 10kg xa=15N-20kg xa 30kg x a = 15N よって a=0.50m/s2 答 0.50m/s2 (4) (3) で求めた加速度 a=0.50m/s2を(2)の運動方 程式に代入する。 20kgx0.50m/s2=f f=10N 答 10 N

測定値とはどれのことですか？

答 □ 5. 定数を含む計算 有効数字の桁数に注意して、次の測定値の計算をせよ。π=3.1415…、 √2=1.4142･･･とする。知識 (1) 3.0×π (2)√2×500 (3) 2.0×8 答 答

(1)の問題です。 速さが0のとき、どうして糸に沿った方向の力だけはつり合ってるんですか？写真の青い矢印は釣り合わないんでしょうか？またどんな力か教えてほしいです。

知識 CN-0とな 61. 鉛直面内の円運動 長さLの糸の一端に質量mのおも りをつけ、他端を点0に固定して、振り子とする。 糸が鉛直 方向と角0をなすように、 おもりを点Aまでもち上げ、静か にはなした。 おもりの最下点をB、 重力加速度の大きさをg として、次の各問に答えよ。 (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 ヒント (1) このとき、おもりの速さは0なので、向心力は0となる。 (3) おもりは、重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 0 0 B m A 例題13

gは9.8ではないのですか？なぜ、数字ではなく文字として回答しているのですか？ 9.8という情報が問題に書かれていないからでしょうか？

例 斜面上の物体の運動方程式 なめらかな斜面(1) 上を運動する質量m[kg]の物体について 加 速度α [m/s2] と面からの垂直抗力の大きさN [N] を求めよ。 なお、加速度は斜面にそって 下向きを正の向きとする。 重力加速度の大きさ を g〔m/s')とする。 物体 正の向き 60° 脂 重力を斜面 に平行な成分と 垂直な成分に分 解する。 物体は 重力の斜面方向 加速度α F NA (2) Fx SFY 60mg mg 601 60° 正の向き の成分F, [N]によって加速される。 直角三角形の辺の長さの比より F. mg√3:2 よってFxx2=√3mg ゆえにF=mg 2 斜面に平行な方向の運動方程式より ✓3. ma ~mg 2 したがって a=[m/s] 3 力の斜面に垂直な成分をF,[N] とする。 F, mg-1:2 よってF,×2=mg×1 ゆえに,=12mg (3) F,[N] と垂直抗力 N[N] はつりあっているので N-1/2 m -mg=0 よってN= N=mg (N) 2重力を斜面に加速度4 平行な成分と垂直 NA 60° な成分に分解する。 物体は斜面にそっ て運動するので. ?mg cos 60* mg sin 60mg 正の向き 60° 斜面に平行な方向の運動方程式より ma=mgsin60 また、斜面に垂直な方向の力のつりあいより N-mgcos60°= 0 Dith a=- /3 2 g(m/s²) 〔N〕 (N=1/12mg[N] ② a a

物理の問題です。 向きの判断の仕方が分からないです😭

60° 西 44/5 南 5 [記述」 静止している海水面を一定の速さ 4m/s で東向きに進んでいる船がある。 この船の上で風向きを 調べると、 図1のように真北から真南に風が吹いている ように観測した。 一方、 この船のすぐそばを通り、西に 一定の速さ 4m/s で進んでいる船上で風向きを調べると 図2のように北から60° 西に傾いた方向から風が吹いて いるように観測した。 この時、海面上に静止している船 が観測する風の向きと速さを求めなさい。 ただし、向きと大きさは下の選択肢から選び、解答用紙 の記述面に記入すること。 思 向き(① は西から東へ吹いているという意味) 西 図1 北⑤ 南 図2 東 速さ 4 ①=√3m/s 100 3 m/s (5) m/s m/s ③ 4v3 m/s 6 4 m/s 4 ⑧ 3√21m/s ⑨ 4/21 m/s ④北と北東の間 ③北東 ②北東と東の間 ①東 ⑩6 南東と東の間 14南と南東の間 15 南東 ⑦√√21 m/s 4 北西⑦ 北北西の間 北西と西の間⑧ 西⑨ 西と南西の間 10 南西 ① 南と南西の間 12 3 南 446