aは5mでいいのですか？画像に書き込んでいるxは移動距離に含めないのですか？

発展例題 2 等加速度直線運動 思考 グラフ 斜面上の点0から、初速度 6.0m/sでボールを斜面に沿 って上向きに投げた。 ボールは点Pまで上昇したのち、下 し始めて、点0から5.0m はなれた点Qを速さ 4.0m/s 斜面下向きに通過し、 点0にもどった。 この間、ボール は等加速度直線運動をしたとして、斜面上向きを正とする。 1 ボールの加速度を求めよ。 5.0m 発展問題24、25、26 P 6.0m/s -4.0m/s ボールを投げてから、点Pに達するのは何s後か。 また、 OP間の距離は何mか。 ボールの速度と、 投げてからの時間との関係を表す v-tグラフを描け。 (4) ボールを投げてから、点Qを速さ4.0m/sで斜面下向きに通過するのは何s後か。 また、ボールはその間に何m移動したか。 指針 時間が与えられていないので、 2ax」を用いて加速度を求める。 また、 最高点Pにおける速度は0となる。 v-tグラフ を描くには、速度と時間との関係を式で表す。 解説 (1) 点0 Qにおける速度、 OQ間 の変位の値を 「v-vo'=2ax」 に代入する。 (-4.0)2-6.02=2xax5.0 a=-2.0m/s² 2点Pでは速度が0になるので、 「v=v+at」 から、 0=6.0-2.0×t t=3.0s 3.0s 後 OP間の距離は、 「v-v=2ax」 から、 02-6.02=2×(-2.0) xx (1 x=9.0m x=vot+ 1/2a2」からも求められる。) (3) 投げてからt[s]後の速度v [m/s] は、 「v=votat」から、 v=6.0-2.0t tグラフは、 図のようになる。 (4) 「v=vo+at」 から、 -4.0=6.0+(-2.0)xt t=5.0s 5.0s 後 ボールの移動距離は、 v-tグラフから、 OP 間 の距離とPQ間の距離を足して求められ、 6.0×3.0 (5.0 -3.0)×4.0 + 2 2 =13.0m Point> v-tグラフで、 t軸よりも下の部分の 面積は、負の向きに進んだ距離を表す。 [m/s] ↑ 6.0 OP間の距離 PQ間の距離 0 1 2 3 4 15 16 t(s) -4.0 -6.0

電磁気の問題で、問2がわかりません… 磁場の向きは左で、コイルの電流は右なのでフレミング使えない…？？

物理 となる。おもりが静止しているので、力のつりあいから、おもり個の重さは に等しく、 "'Nとなる。 実験では、希につけた印の位置を利用してんを求める。 また、周期はゴ み栓が数十回転する時間をストップウォッチで測り、その時間を回転した回数で 割って求める。 実際の値は, 2-5に示した のように分布する。 図2-4のグラフは、開定された各周期の平均値から得られた値を示したもので ある。 各測定値には差があるので、 測定を複数回行い平均する必要がある。 L[m] L' (m) 0.20 0.40 0.60 0.040 0.160 0,360 W (個) 20 9 4 L2N (m²) 1.44 1,44 1.44 分子の運動エネルギーので U-NK NXT NRT 容器の内面に弾性をするものとして、圧力は、 から受ける単位時間あたりの力を容器の内面 る。 7 正解 ①③(順不同) 本の分子の運動エネルギーの平均値下 ANA 1.8- ANA 10 14 1 1.6 LA [12] (°) 0.8 GA 0.24g 0.4 0.4 することがわかる。 図2-8は、 をとっ 0.2 [補足] とは独立した量であるが、NとLをうまく組み合わせることにより、 Sがに依存する場合について考察することができる。 表1に示したとNの 組み合わせについては 反比例する。 距離の2乗に反比例する力の例として、万有引力がある。 太陽からはたらく万 有引力による惑星の運動では、ケプラーの法則が成り立つ。 星の運動を等 円運動とするなら、 公転周期の2乗は円の半径の3乗に比例する。 この実験では8がに反比例すると、 速度は、 mが小さいほどは大きい。 は、 物理 20.21 N-30 0.2- 0.2 04 0.6 08 n 0.4 0.6 0.8 (m) (mm) 24 図2-5 たグラフである。 直線グラフで示されている。 N9の測定値は、 のものであるから、0.40㎡を用いて計算すると、 9, 36の場合 が,N4, 0.16 0.12. 0.40mm) N-30 0.08 (0.40m) 封入した気体の質量 Nm が小さいほどは> 問4 14 15 正解 ④(順不同) おもり1個の質量をmとする。 おもりの個数がNの 73 0.40 -0.16m³/s² 0.04 となる。 00204 0.6 0.8 1 1.2 14 16 7 (6) 12-8 おもりにはたらく 力のつりあいにより、張力の大きさは 8 Nmig である。式により、 4'mNmig animhx mg となる。 コイルを流れる このを、次の①~ T- に比例するので、"をとると、その関係を表すグ ラフは直線になる(図2-6)。 また、丸の周辺の平方根をとると、 An'mk 図2-6 となりに比例する。 よって をとると、その N √N 関係を表すグラフも直線になる (12-7)。 適当である。 5 16 正解 L、N, およびNNのをまとめると、次ページの表のよ これより、L'N=1.44m² となり、 反比例することがわかる。 また、8Nに比例するので、はに反比例する。を定数として をさせる力 転をさせる力 転をさせる力 ■をさせる力 とする。 ③より。 物理 における これらの大小 4x'm となる。 は定であるから、はに比例する。 問2 18 正解 ② 円形コイルに流れる電流の大きさを。とする。 3-2のようにこの きは円形コイルの接線方向、 時計回りの向きである。 円形コイルの点Bの微小部分を流れる電流が場から受ける力の向きは、フレ ミングの左手の法則により、直にからの向きである。 同様に3-2 のACより上側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て垂直に 表から裏の向きである。 一方、円形コイルの点Dの微小部分を流れる電流が磁場から受ける力の向きは、 フレミングの左手の法則により、面に裏から表の向きである。同様に、 3-2のACより下側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て祇園 垂直に裏から表の向きである。これらの力の合力は、円形コイルをACを回転 して、Dが表側に移動するような回転をさせる力となる。 3 19 正解 ④ 20 正解 6 十分に長いソレノイド(巻きNのコイル) の内部に生じる磁束密度の大き をBとすると、 B である(図3-3)。 ソレノイドの内部では磁束密度は一様であるので、 コイル1巻 を貫く は、 ポイント 円運動 運動の半角度の大きさをとして 物体の質量を向心力の大きさをとして 運動方程式の中心方向成分P または F 第3問 電磁気 がつくる磁場。 電流が磁場から受ける力, コイルの自己誘導について 電磁 気の法則の理解と運用力をみる問題。 27 0 1 17 正解 直線電流がつくる磁場の向きは、有ねじの法則によって決まる。つまり、電 向きを右ねじが進む向きとしたとき、磁場の向きは右ねじが回る向きである。 直線 電 から距離の点においては、その場の強さは、 HA ギーとは、 単位 「条件により、 これより、 から低いエネルギーと、 放出される光の光子のエネルギー も短い。その波長をとすると、 bd 電流 となる。 3-1に 場の向きは、力 !がつくるのを示す。 10- の接線方向右ねじがまわる向きである。 図3-1 01 < 2 のとき V₁-11-10 ※2fp < Agのとき V20 4 8g のとき 6- 図3-2 となり、それぞれ, 2 これらの大小関係はVV における自己誘導起電力の大きさである。 よって V」である。 421 正解 ② 22 正解 0.23 正解 ① スイッチSを閉じた直後はコイルを流れる電流は0であるから, 回路 に流れる電流は、図 3-5 のようになる。このとき、キルヒホッフの第 2法則により電流を求めると Ri+n=Vo Vo i = R + T 図3-5 図3-3 となる。 コイルに生じる自己誘導起電力の大きさ V は, 抵抗にかかる電 圧に等しいので、 RiERVo

（2）で、問題で（a）(b)(c)は等しくなると言っているのですが、等しくならなかったです。 やり方がわからないので、教えてください。

する最高 5-16 地表面から初速v で質量mの小球を鉛直上向きに投げ上げた。 位置エネルギー の基準を地表面とし、 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 小球の到達する最高点の高さんを求めよ。の (2 小球を投げ上げてから最高点に達するまでの間において、 (a) 高さ0のとき (高さ/1/2 のとき はした (火) 高さんのとき 以下の の各々について、 運動エネルギーと重力による位置エネルギーの和を求め、それらが 等しいことを確認せよ。

（1）の問題で、有効数字二桁だと考えて14にしたのですが、14.0の0はどこからきたのでしょうか？

例題 6 等加速度直線運動 第1早 建物の衣 ➡13, 14, 15, 16, 17 解説動画 東西に通じる直線道路を東向きに8.0m/sの速さで進んでいた自動車が,点 0を通過した瞬間から東向きに 2.0m/s2 の一定の加速度で 3.0 秒間加速し,そ の後一定の速度で進んだ。 (1) 加速し始めてから3.0 秒後の自動車の速度はどの向きに何m/sか。 (2) 加速し始めてから3.0秒間に自動車が進んだ距離は何m か。 8.0m/s (3) (1)の速度で進んでいた自動車はある瞬間から一定の加速度で減速し, 20m進んだときに東向きに 6.0m/s の速さになった。 加速度はどの向きに何m/s2 か。 ープ 指針 v=v+at ・・・・・・ ①, x=vot+1/+at² …② v2vo2=2ax ...... 3 t が関係する (与えられている, または求める)場合は ①式か②式, そうでない場合は ③式を使う。 ①式と②式はと xのいずれが関係するかで判断する。 解答 東向きを正の向きとする。 (1) 速度を [m/s] とすると, ①式より v = 8.0+2.0×3.0=14.0m/s よって、 東向きに 14.0m/s (2)x [m] 進んだとすると、 ②式より x=8.0×3.0+= x2.0x3.02=33m (3) 加速度をa [m/s] とすると,③式より 6.02-14.02=2a×20 36-196=40a よって a=-4.0m/s 2 したがって,西向きに 4.0m/s2

これの⑷の問題で、 問題文に有効数字を合わせたら答えは2桁になりますが、どういう時に3桁で表せばいいのですか？ 問題文に合わせる時と和と差、積と商の計算方法で出た答えにするのかわかりません、、、 問題文と計算結果の桁数の有効数字の桁数が大きい方にするっていうことなんですか？... 続きを読む

を右向き きに速さ 発展例題 2 等加速度直線運動 斜面上の点から, 初速度 6.0m/sでボールを斜面に沿 って上向きに投げた。 ボールは点Pまで上昇したのち, 下 降し始めて、 点0から 5.0m はなれた点Qを速さ 4.0m/s で斜面下向きに通過し, 点0にもどった。 この間, ボール 等加速度直線運動をしたとして, 斜面上向きを正とする。 (1)ボールの加速度を求めよ。 →発展問題 24 25 26 5.0m 6.0m/s ボールを投げてから,点Pに達するのは何s後か。 また, OP間の距離は何mか。 (3)ボールの速度と,投げてからの時間との関係を表すv-tグラフを描け。 (2) (4) ボールを投げてから、点Qを速さ 4.0m/sで斜面下向きに通過するのは何s後か。 また、ボールはその間に何m移動したか。 ( 6) ■ 指針 時間が与えられていないので, 「ぴーぴ²=2ax」 を用いて加速度を求める。 また, 最高点Pにおける速度は0 となる。 v-tグラフ を描くには,速度と時間との関係を式で表す。 ■解説 (1) 点 0, Q における速度, OQ 間 の変位の値を「v2-vo²=2ax」に代入する。 (4.0)-6.02=2xqx5.0 α=-2.0m/s2 (2)点Pでは速度が0になるので,「v=vo + at」 から、 0=6.0-2.0×t t=3.0s 3.0s 後 OP間の距離は, 「v-vo2=2ax」 から, 02-6.02=2×(-2.0) xx x=9.0m 1/2a」からも求められる。) (3) 投げてからt[s] 後の速度v [m/s] は, v = 6.0-2.0t グラフは,図のようになる。 「v=votat」から, v [m/s]↑ 6.0 OP間の距離 PQ間の距離 O 1 2 3 4 5 16 t(s) - 4.0 - 6.0 (4) 「v=vo+at」 から, t=5.0s 5.0s 後 -4.0=6.0+(-2.0) xt ボールの移動距離は, v-tグラフから, OP 間 の距離とPQ間の距離を足して求められ, 6.0×3.0 (5.0 -3.0)×4.0 + 2 2 =13.0m Point v-tグラフで,t軸よりも下の部分の 面積は、負の向きに進んだ距離を表す。 7m

10の(2)について なぜ√5²(5²-4²)と()の外に5²があるのですか？

終点に引いたベクトルで表される。 答 (1) VA, VB の関係は図aのようになるので VAB201.41×20日=28m/s ABの向きは,南西向き (2) VA, DC の関係は図bのようになる。 Aは東向き, cは北向きであるから, 始点をそろえる ひ (20m/s) R 45° VAB (20 m/s) a VAC(25 m/s) Q VC △PQR は∠P=90°の直角三角形である。 よって, 三平方の定理より VACUA"+uc = VC² これをvc について解くと P VA(20 m/s) 2 始点をそろえる И b UC²=VAC²-VA² 2 UC=UAC-UA√252-202 =√52(52-42)=5v52-42 =525-16=59=5×3=15m/s

遠心力FはわかりましたがSの式の意味がわかりません教えてください 例えばF cosθがどこのことを表しているのかわかりません

82 第1編■力と運動 164円錐容器の側面での等速円運動 図のように、底面と 側面とのなす角度が0の円錐を水平面に置き、円錐の頂点に長さ 1の糸の一端を結び、糸のもう一端に質量mの小さな物体を固定 する。側面と物体の間にはたらく摩擦力はないものとし,重力加 速度の大きさをg とする。 (1) 物体に速度を与えたところ, 物体は側面上をすべりながら角 物体 速度で等速円運動を始めた。 物体とともに運動する観測者から見るとき, 物体に はたらく遠心力の大きさF, 糸が物体を引く力の大きさS,および側面が物体に及ぼ す垂直抗力の大きさNを求めよ。 (2) 角速度を徐々に大きくしていったところ, 物体は側面上をすべることなく, 等速円運 動を始めた。 このときの円運動の周期Tを求めよ。 例題 35,169,170, 174

3番の問題です。 解説の右側にあるvを変えるとrの値も変化するもあるのですがなぜですか？

(3) このばねのは 156 円錐容器の内側での等速円運動 内面がなめらかで すりばち形をした器の中で, 質量mの小さい物体がすべりなが ら、水平面内の等速円運動をしている。 円錐の母線が水平面と なす角を 0, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)円運動の速さと軌道の半径の関係を求めよ。 (2) この円運動の周期Tをg, r, 0 を用いて表せ。 (3)円運動の速さを2倍にしたとき,円運動の周期は何倍にな 例題 35,169,170, 174 るか。

1番の問題です。 tanθを求めるとこまでは分かったのですがそこからどうやって速さを求めたのかが分かりません。 教えてください

ここがポイント 156 円錐容器の内部で等速円運動している物体には,面からの垂直抗力と重力の2力がはたらいている。 この2力の合力が, 向心力のはたらきをしている。 この合力は、 水平方向で円の中心を向く。 具体的に 力を求めるには、 鉛直方向と水平方向に力を分解する。 鉛直方向は力のつりあいが成りたち, 水平方向 の分力は等速円運動の向心力となる。 解答 (1) 物体にはたらく垂直抗力をNとする。 垂直抗 力の鉛直成分と重力はつりあっているので Ncos0-mg=0 1 別解 N Ncos 6/ m 向心力人 INsin O また,水平方向の分力が向心力のはたらきをし 左向き ているので mg mg v2 r よって, 上の2式より m=Nsine 物体とともに回転する立場で 考えると, 垂直抗力と重力 sin v2 tan0= = cos gr ゆえにv=gtan (2) 周期の式 「T= 2mr」より (5) T=- 2лr √grtan r == -=2π gtan0 (3) (1) の結果より r= v2 gtan 遠心力の3力がつりあい、 体は静止しているように見 力のつりあいの式は EJNcose-mg=0 Nsino-m=0 注 r 「T=2xr を2倍にしたとき、 1/2倍としてはならない これより,速さを2倍にすると軌道の半径 よって(2)の結果より, rを4倍にすると周期 は4倍になる。 は2倍になる。 を変えると の値も変 ることに注意する。

16番の熱量とか比熱とか色々分からなくて教えていただきたいです！

7. 温度が 80℃の水 50g と 20℃の水 150g を混合し, 熱平衡に達し た。熱は外部に逃げないものとして,次の各問に答えなさい。 解答番号 15~16 (1) 水の比熱をc [J/ (g・K)], 熱平衡に達したときの全体の温度を † [℃] として, 80℃の水が失う熱量を式に表すとどのようになる か。 次の選択肢から正しいものを選び, 記号で答えなさい。 (ア)50×c×80 (ウ)50×c× (80-t 【知識・技能】 解答番号 15 (イ)(150-50)xc×80 (エ) 50×c× (t-80) (2) 全体の温度は何℃になったか。 【知識・技能】 解答番号 16 ( 16 ) °C