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物理 高校生

物理の電磁気の交流の問題です。写真に示してある問題の中の問2の(7)の問題で、一番右の写真の解説を見たのですが、冒頭の文章から意味がわからないので教えてほしいです。

Go/ 26 問題 2024年度 前期日程 物理 名古屋工業大 II コンデンサーの原理を用いると, 非接触で電気エネルギーを伝えることができ る。ここでは、壁の両側に金属製の極板を設置して, 壁の向こう側に電気エネル ギーを伝えることを考える。 以下の問1 ~問3に答えよ。 解答に物理量を表す文字 を使用する場合は、指定された記号から必要なものを選んで使用し, それ以外の記 号を使用しないこと。 ただし, 解答が数値となる場合は,指定された記号を全く使 用しなくてもよい。 問1 まず、 図1のように, 壁の両側に極板 A, B, C, D を設置した。斜めから 見た様子を図2に示す。 壁は誘電率 e 〔F/m〕, 厚さd 〔m〕 の均一な誘電体と みなすことができる。 全ての極板は面積S〔m²〕の正方形の導体である。 極板A と極板 B, 極板Cと極板D は, それぞれ, ずれることなく向かい合っ ており,平行板コンデンサーを形成している。 それらのコンデンサーは等しい 静電容量を持ち,その値を C(F)とする。 全ての極板の一辺の長さは、壁の厚 さに比べて十分長く,極板端部の影響は無視できる。それぞれのコンデンサー は互いに影響を及ぼさないものとする。 交流電源を極板Aと極板Cの間に接続した。 交流電源の角周波数 をω[rad/s] とする。 交流電源の電圧の, 時刻 t [s] における瞬時値を V(t)= Vocos (wt) 〔V〕 とし, 実効値を V, 〔V〕 とする。 さらに,抵抗値 R [Ω] の抵抗を, 極板Bと極板Dの間に接続した。 この回 路は,静電容量がCのコンデンサー2個と、抵抗値Rの抵抗, および交流電 源を直列に接続した回路とみなすことができる。 回路に流れる電流の実効値を Ie [A] とする。 導線の抵抗は無視できる。 (1)極板 A.Bによって形成されるコンデンサーの静電容量Cを. S.d.c うち必要な記号を用いて表せ。 (2) 図1の点A, B間にかかる電圧の実効値を, Ie, w, C, R のうち必要な記 号を用いて表せ。 (3) 電流の実効値Ie, Ve, w, C, R のうち必要な記号を用いて表せ。 (4) 抵抗値Rの抵抗で消費される電力の時間平均を, Ie, w, C, Rのうち必 要な記号を用いて表せ。 名古屋工業大 V(t) ( V(t)☹ 極板 A d 点 A 壁 極板 B 点 B 極板 C 図1 極板 D 極板 A 極板 B (壁の裏側) 壁 極板 C 図2 `極板D ( 壁の裏側) 問題 27 2024年度 問2 図1の回路に加えて, インダクタンスがL [H] のコイル2個を図3のよう に接続した。 交流電源の角周波数において, 静電容量 Cに対応するリアク タンス(容量リアクタンス)をXc[Ω] インダクタンスLに対応するリアクタ ンス (誘導リアクタンス)を XL [Ω] とする。 前期日程

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物理 高校生

物理の有効数字についての質問です 力の分野の時は、有効数字について理解できていたと思っていたのですが、波の範囲に入ってから有効数字がよくわからなくなってしまいました。 有効数字のきまりを教えてくれると嬉しいです 例を挙げると222の(2)です

動 22. 気柱の共鳴 答 (1) 入 = 1.36m, f = 2.50×10Hz (2) 管内: 0.675m, 管外: 5×10-3m (3) 解説を参照 常波ができる。ピストンがjの位置にあるときに基本振動,kの位置に あるときに3倍振動がおこっている。 開口端補正があるので、波長は2 つの測定値の差から求める。 また, 管内の定常波において、節の部分は、 空気が動いておらず, 密度変化が最大の位置である。腹の部分は、空気 が激しく動いているが,密度変化がほとんどない位置である。 あう節と節の間隔は入/2であるから, 位置にあるとき, 定常波は図1のように示される。 隣り 解説 (1) 音波の波長を とする。 ピストンがj,k の 1=101.5-33.5 入=136cm=1.36m 2 4 33.5cm 振動数は, 「V=fa」の公式から. -2- f= V 340 入 1.36 =2.50×102Hz & a\m0.15000 腹 腹 32\m0.1-0.1-0.5- (2)【管内】 定常波の隣りあう節と腹の間隔は 入/4である。 図1において,管口iから管内の腹までの距離は、 l=33.5+ - =33.5+ - 4 136 4 =67.5cm=0.675m 【管外】管口付近の腹は,管口よりも少し外側にある。 求める距離を 4 とすると, 01=4- 入 -33.5 = 136 4 -33.5=0.5cm=5×10 m (3) ピストンがkの位置にあるとき, 定常波の各点にお ける変位は,縦波にもどすと図2のように示される。 j の位置は定常波の節の部分であり,媒質である空気は動 j -101.5cm 図 1 管内の腹までの距離 求めている。 管外の腹 はないので注意する。 ●管口から管の少し外 にできる腹までの距離が 開口端補正である。 疎

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物理 高校生

28なぜ 辺々と言うやり方ができるんですか?? 教えてほしいです

見つけ方」 p.47~49 さからの伸 の法則)。ば 単位で与えら こね もり 3弾性力 Fi 「重力 W 0=19.6N 100mで (N) /m - 「F=kx」 0 = 29.4N , ばねの弾性力, これらのつりあい るとき, 垂直抗力 垂直 弾性力 F 抗力 N mitikimum 5.0cm=0.050m 28 Point 2つのおもりについて,それぞれ重力と弾 性力がつりあう。 弾性力はフックの法則 「F=kx」 を 用いるが, x はばねの全長ではなく、 伸び (全長自 然の長さ) であることに注意する。 解答 FA 重力 WA がはたらき, これらがつり あうので A には弾性 おもりAをつるしたとき, FA-Wa=0 よって FA=WA これにフックの法則 「F=kx」, 重力 「W=mg 」 を代入して k(0.38-1)=2.0×9.8 同様にして、おもりBをつるしたときについて k(0.45-1)=3.0×9.8 ①, ②式を辺々わると - [補足] k(0.38-1) 2.0×9.8 k(0.45-1) 3.0×9.8 3.0×(0.38-7)=2.0×(0.45-Z) (2) なぜこんか計算していい んですか?? 連立しか ダメではかいですか?? 1.14-0.90=3.00-2.00 よって l = 0.24m の値を ① 式に代入すると 弾性力 F 重力 W ばねの伸びは 全長 (0.38m) -自然の長さ (1〔m〕) なので (0.38-2) 〔m〕 となる。 B についても同様。 ん(0.38-0.24) = 2.0×9.8 k=19.6÷0.14=140=1.4×100=1.4×10²N/m 解答 (1) 平行四辺形の法則 A 29 Point! 合力戸は平行四辺形の法則を用いて作図す の大きさはベクトルの長さに相当する。 B ZTA 人

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物理 高校生

物理の力の単元での質問です。 問35(4)での質問なのですが、力の大きさってF=maだったとおもうんです。 重さがWでおかれているならば、力の大きさはmgの形になりませんか?

3力のづり台い 岩図のよっに,3つのは 1点でつないで引っ張ると力がつり合った。このとき,ばね ばかり Aは3.0Nの目盛りをさしていた。ばねばかり B, C のさす目盛りはそれぞれいくらか。 C 34 問 90° 120% (1 センサー 12つ B C (2 35 カのつり合いと作用·反作用 右図のように,重さが それぞれ W., Wa の物体A, Bが水平面上に重ねて置かれ ている。 (1) A, B, 水平面にはたらく力カを矢印で示し, それらの力 を上から順に,F, F, F, ………とせよ。 (2) (1)の力は, それぞれ何から何にはたらく力か。 (3) (1)の力のうち, つり合いの関係にある組み合わせを答えよ。また, 作用·反作用の 関係にある組み合わせを答えよ。 (4) (1)の力の大きさをそれぞれWA, We を用いて表せ。 ヒント物体に力を加えると, 同じ大きさの力で物体から押し返される(作用· 反作用の法則)。物体には たらく力の合力が0のとき, カはつり合っている。 3 B 必 センサー 11, 133 36 作用·反作用 右図の矢印は, 水平方向の力を 表している。作用· 反作用の関係にある力を答えよ。 また,人および台車が右向きに動き出すとき, 力の大 A君 B君 F F。 台車

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