・物理 ピストン (ⅱ)詳しく解説お願いします🙇‍♂️

「④断面積Sのピストンが取り付けられた容器の中に、カモルの理想気体を入れる。外 気圧はP。 で内部の気体の圧力と体積はPo Voである。ピストン、容器ともに熱をよ く通し、気体の変化は等温でおこるとしよう。 Po Po S Vo +x x=0 (i) ピストンを右へ動かして位置になったときの気体の圧力変化 4P を求めよ。 Ans. 各自調べておこう。 ① (i) TB=2TA, TC=4TA, TD=2TA (ii) (ア) AU AB = - =PV 2 (iii) (7) AUBC=3P V (iv) (7) AUCD=-3PV (1) QAB=- =P.V (イ) QBc=5PV ((v) (ア) AU Vo 2 (vi) (ア) AU サイクル = 0 そこから静かに放して周期運動させよう。ピストンの質量をM,加速度をαと して位置のときの運動方程式を書け。 ただし, 1は十分小さくてVに比べてSL は無視できるとしよう。 ( 2 (vii) e= (m) ピストンの周期運動の周期Tを求めよ。 13 (ウ) WAB=0 (ウ) WBc=2PV (イ) QcD3P.Vo (ウ) WCD = 0 (イ) QDA=- P.V (ウ) WDA=-PoVo (イ) Qサイクル=P.Vo (ウ) Wサイクル=PvVo Wtotal Qin POVO 2 3 ③ (i) II 面積変化で考えて (3 三t poro (ii) II Uはどこも等し QtotalWtotal Wtotalが大きいものほどQ (iii) (7) AUAB = 0 (iv) (7) AU Bc = -PoVo A(v) (7) AU CAP.Vo 3 (イ) QAB=Qo (ウ) WAB=+Qo 5 (1) Qrc= (ウ) WBc=-1 2 3 = (イ) QCA = PoVo (5) WCA=0 (vi) e e= Qo-Povo Qo+- 2 13 P.Vo PoSt (i) AP=- Vo + SU PS2) (ii) Ma=-- X (iii) T=2π MV。 PS2 1441

P→QとQ→Rに要する時間は等しい、とありますがなぜでしょうか？ 解説では「運動の対称性から、」と書いてありましたが、よくわからないので教えて頂きたいです。 御回答よろしくお願い致します。

知識 197. との衝突 図のように, 水平な床の点Pから距離 Sはなれた鉛直な壁に向かって、初速度 (水平成分の大 きさ 鉛直成分の大きさ)で小球を発射したところ, 小球は、床から高さんの点Qで壁に垂直に衝突してはねか Vo えり、壁の前方の点Rに落下した。 重力加速度の大きさを P R S- g、小球と壁との間の反発係数を0.60 とする。 次の各問に 答えよ。 (1) 小球が点Pから点Qに到達するまでの時間を, vy,g を用いて表せ。 12 点Pでの小球の速度成分 x, y, h, g, Sのうち, 必要なものを用いて表 (g) 小球が点Qから点Rに到達するまでの時間を, h, g を用いて表せ。 (1) 壁から点Rまでの距離を, Sを用いて表せ。 ヒント 壁に垂直に衝突とは、 最高点で衝突したことを意味し、PQと QR に要する時間は等し

解説に書いてあることがよく理解できなかったので詳しく教えてほしいです

問 4 回転の周期を一定に保って実験を行った場合についての記述として最も適当な ものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 13 ① おもりの質量や糸の長さによらず, 0は一定となる。 @sino luno=ma おもりの質量を大きくすると,0は小さくなる。 ③糸の長さを短くすると,0は小さくなる。 Te ④ 一定の加速度の大きさ(<g) で下降するエレベーター内で同様の実験をす ると, 0は小さくなる。 [内の気や外

(3)が分かりません。なぜ、PQ,RS間に自由電子の偏りが生じず、誘導起電力が生じないのか、分かりません。

479 直線電流がつくる磁場中を運動する正方形コイル 図のように,真空中で 形コイル PQRS の面が A と同一平面上に置かれ, Aに垂直な向きにv [m/s] の一定 無限に長い導線A に Ⅰ [A] の一定な直線電流が流れている。 1辺の長さα[m]の正方 の速さで動いている。 A と辺 PSの距離がr [m] になったときについて次の問いに答 えよ。真空の透磁率を μ 〔N/A2〕とし, Aと辺 PS はつねに平行であるとする。 (1) 辺 PS の位置における磁場の強さと, 辺 PSに生じる誘導 起電力の大きさを求めよ。 (2) 辺 QR に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。 大 (3) コイル PQRS に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。 (4)定性 コイル PQRS に流れる誘導電流の向きを答えよ。 Ta I Pi Q ひ JR Ar S

この解説が言っているまイメージがまったくつきません　教えて欲しいです

8の答 問4 観測者Aさんから見ると, 小球が手で保持されている間は, 小球は半径 号,角速度の等速円運動をしているので,小球の 速さは, V₁ = R xw= Ru 観測者Aさんから見ると、静かにはなしたあとは,小球にはた らく力が一切なくなるため, 小球は直前の速度のまま等速直線運 動をする。円筒の中心軸を点0, Aさんから見たときの, Cさん が小球をはなした位置を点C, 小球が円筒面と衝突する位置を点 Q とすると, 次図のようになる。 図の点Pは小球をはなしたと きの位置であり, 移動していく点である。 R R O T 13 22 R2 Aさんから見た小球の運動 (P) OC:OQ=1:2 より △OCQは∠COQ= TC である直角三角 √3 形であるから,CQRとなる。よって、求める時刻は、

（2）からの解き方がよくわかりません。 教えてください

90 弾性エネルギー ばね定数kのばねの一端を壁に,もう一端に質 量mの板を取りつけ, なめらかな水平面上に置 いた。 これに,質量 M のボールを押しつけ、ば ねを自然長よりIだけ縮めてから手を離した。 Im m M □ (1) 板とボールが離れるのは, ばねの伸びがいくらのときか。 □ (2) 板とボールが離れた後, ボールの速さはいくらになるか。 □ (3) ボールが離れた後, 板のついたばねの最大の伸びを求めよ。 ガイド 各状態での力学的エネルギーを考える。

赤い丸で囲んだところはは、Aの位置エネルギーですか？Bの位置エネルギーですか？教えてください！

42 電磁気 1 静電気保存則 11 静電気保存則 43 +Q [C] を帯びた質量 M [kg] の粒子 Bがx軸 上の点Pに静止している。 また,+q 〔C〕 を帯びた質 M.Q m.g A No B →x P 量m 〔kg〕 の粒子 A が最初, B から十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に速度vo [m/s] で動いている。 クーロン定数をk [N·m2/C2] と し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 *ず,粒子Bが点Pに固定されている場合について, [1) AB間の距離の最小値 ro 〔m〕 を求めよ。 (2) AB間の距離が2ro 〔m] のときのAの速さv [m/s] を求めよ。 (3)Aの加速度の大きさの最大値 amnx 〔m/s2] を求めよ。 次に,粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について, (4). AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s] を求めよ。 ま た AB間の距離 1 [m] を求めよ。 (5)その後AとBは互いに反発し遠ざかる。 十分に時間がたった後 のAの速度v [m/s] を求めよ。 LECTURE (1) 無限遠点での位置エネルギーはU=g×0=0 で AB間の距離がrの とき U = qr kQ と表されるから、力学的エネルギー保存則より 12mu2+0=0+ kgQ 2kgQ .. Yo= ro mvo2 (2)前問と同様に 11/23m²+0=1/12/31 kqQ -mv² + 270 1 = A (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで, AがBに最も近づいたときだから mamax=k- = k 9Q ro2 kqQ Cmax= mvo mro4kgQ (4) 最接近のときの相対速度は0で AとBの速度 は等しくなるから, 運動量保存則より v= 72 加速度のこと は力に聞け! 止まったし mv=mu+ Mu m . u = Vo + m+M 物体系についての力学的エネルギー保存則より nv= 11/21m² 120m² +12/2/21 (岡山大) 71 Bから見れば 上で求めたuを代入して n= mMvo2 2kgQ(m+M) AAはUターン kqQ r Level (1)~(3)★ (4),(5)★ Point & Hint (1) (2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUはU=gV と, kQ V= からつくり出す。 r (3) 加速度といえば, — 運動方程式 ma=F を思い出したい。 (4) 物体系に働く外力がないから…。 最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については,A・B 全体について (物体系について) 力学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5)2つの保存則の連立。 A と B は十分離れるので位置エネルギーは0としてよ い。 位置エネルギー U= はAとB 全体でつくり出したもので, 1, 2)では Bが固定されているためAだけで使えたのである。 力学でいえば. AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似てい (5)Bの速度をひB とすると, 運動量保存則より 力学的エネルギー保存則より mv=mvs+M ... ① 11/23m²=1/21mv^2+1/2v…② ①,②よりv を消去すると V₁ = m-M m+Mvo という の正負はとMの大小関係で決まる。 なお,計算からは 解も出るが,Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 別解 弾性衝突とみなしてもよい。 反発係数 e=1 だから ひA-VB=-1× (v-0) ......③ ①と③の連立で解くと早い。

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

(１)を図ありで説明して欲しいです🙇‍♂️

2.0m/s 例題 3速度の合成 →8 解説動画 流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を,静水上を4.0m/sの速さで進む船 川を直角に横切りながら、 対岸まで進む。 このとき, 川の流れの方向をx方向, 対岸へ向かう 方向を方向とする。 (1) 静水上における, 船の速度のx成分を求めよ。 (2) 静水上における, 船の速度の成分を求めよ。 第1章 ◆(3) へさきを向けるべき図の角8の値を求めよ。 脂指針 川の流れの速度と船 (静水上)の速度の合成速度の向きが, 川の流れと垂直になる。 解答 (1) 船が川を直角に横切るとき, 船の速度のx成 分と, 川の流れの速度は打ち消しあっている。 よって 船の速度の成分は (2) 船が川の流れに対して直角に進 むので、 右図のように,船 (静水 上)の速度と川の流れの速度の 合成速度が、川の流れと垂直に なる ここで, PQR は辺の比 が1:2:√3 の直角三角形であ る。 2.0m/s ① QR へ60° 4.0m/s 09 1 P2.0m/s よって PR=2.0√3≒3.5 ゆえに、船の速度のy成分は 3.5m/s 別解 三平方の定理より PR=√4.0°-2.02=√12=2√3 3.5 (3)(2)より0=60° [注] 川を横切る船はへさきの向きとは異なる向きに進 む。 [注 √31.732･･･ や, √2 1414･･･ などの値は覚え ておこう。 演の

高校物理電流と磁場の質問です 磁場の向きを考える時で右ねじの法則を使う時、HaベクトルとPAがなす角は90°と決まっているのですか？鉛筆で書いたような、HaベクトルとHbベクトルがなす角が60°にはならないのですか？

267 直線電流がつくる磁場の合成 十分に長い2本の導線 A,Bを2d [m] 離して平行に張る。 図のように,Aには紙面の 裏から表の向きにI [A] の電流を,Bには表から裏の向きに I [A] の電流を流した。図中の点Pでの磁場の強さ H [A/m] を 求めよ。 P 60° 例題 55 \60 60° 2d 267 B8 十分長い直線電流I〔A〕 が距離[m] の点につくる磁場は、 電流の向きに右ねじが進むようにねじ を回す向きで,その強さは H= [Am] となる。 磁場はベクトルであるから、点Pでの磁場は各 ここがポイント 2πr [VIT 直線電流がつくる磁場を合成して求める。 導線Aと導線Bが点Pにつくる磁場とは 右図のようになる。 導線Aと導線Bに流れる電流 はどちらも「[A] で, AP-BP=2d[m] である から、点Pにつくる磁場の強さは直線電流がつく る磁場の式 「H=- H HA HB 30° 30° より 2πr 60 I I HA=Hn= = [A/m] 2×2d And 点での磁場は,Hと77日を合成した磁場で -2d- B に平行な方向の成分は同じ大きさで逆向きなので打ち消しあい, 合成磁場 の向きは線分ABに垂直上向きになる。 H』とπの線分AB に垂直な 方向の成分は Dを Hasin30°=Hasin30°=ax/[A/m]5 であるから, 点Pでの磁場の強さは 1 別解 下図のように、 磁場 と君がな す角は60°である。 Hは豆 とTBを2辺とする平行四辺 形の対角線なので ∠PRQ=60° となり, △PQR は正三角形である。 ゆえに H=H= -[A/m] 4nd R 60H 60° 60° 060° #ダイ I 1 I H=2x = 4rd 2 And [A/m] (1+1)×0.0+0 HA H B P S