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

高一物理の問題です。（カ）を求める時力学的エネルギーE＝Woutとなるのはどうしてですか。

イ Jの仕事をし、低温側の熱源に ある熱機関の熱効率が 0.40 であった。 この熱機関が高温側の熱源から受け取る熱量が 140000Jであるとき、この熱機関は ウ Jの熱量を放出す る必要がある。この熱機関は低温側の熱源として冷却水 5.0kg を 10℃の温度で取りこむとする。 低温側の熱源に放出した熱量のうち30%が冷却水に吸収されたとすると、冷却水は エ Cに なる。この熱機関によって得られた仕事を用いて、水平で摩擦のない平面上に静止していた質 量1.6kgの物体を、 水平面上で速さ20m/sまで加速した。 この物体が得た力学的エネルギー は オ Jである。 この仕事を行うためには、 熱機関に高温側の熱源から カ Jの熱量を与え る必要がある。

教えてください💦

18 自由落下と鉛直投げ下ろし 地面から十分な高さにある点から,小球Aを 自由落下させた。 Aが落下を始めてから1.0秒後に点0から小球B を鉛直下向き に速さ 19.6m/s で投げ下ろした。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 として,次の問い に有効数字2桁で答えよ。 (1)BがAに追いつくのは、Bを投げ下ろしてから何秒後 (2)BがAに追いつくのは、点0から何m落下した位置か。声 (3) BがAに追いついたとき,それぞれの速さはいくらか。 11,例題6,例題 7 ヒント (1) B が t[s] 間落下Aの落下時間は(t+1.0) 〔s] 間。

式⑤と⑥が1枚目にあるのですが、2枚目の途中式のやり方がわからないです。v0(2乗)＝h2乗➕l2乗/t二乗までの計算の仕方を教えてください！ 途中式含めてお願いします！

そこで, 式 ①と式 ③より, L=vcOS θ・T ・・・・・・⑤ 式②と式 ④より H = v sin 0.T･･････⑥ となります。 1 2 gt2の項が消えてし 式⑥ G とすると、未知の量ひとTが 式⑤

⑷の不等号がこの向きになるのはなぜですか?

【1】 教科書 P.41 章末問題 ③ 図のように、水平面上に置いた質量mの一様な直方体の 物体がある。この物体の右上の角に水平右向きの力を加え, その大きさFをしだいに大きくしていく。 物体と水平面との 間の静止摩擦係数をμ として,次の問いに答えよ。 ただし, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体が静止しているとき, 垂直抗力の作用点は点 0 からいくらの距離にあるか。 ヒント:図に力を書き込み、水平、鉛直、モーメントのつり合いの式をたてよ。 静止摩擦力の大きさをfとする。 mg = N まわりのモーメント b F=f=tex Q.F+N.x = mg/12/2 = Norg F+wg.x=1/12/b.g mg.x a Horny 4 FNoug Moug Mo 2/26-No-NoF (2) 物体が傾くより先にすべり出したとすれば,すべり出すのはFがどんな大きさを超 えたときか。 of マサッカが限界を超えるとき Momg ↑最大マザツカ (1)より x=0 (4) 物体が傾くより先にすべり出す条件を示せ。 すべる限界 (3)物体がすべり出すより先に傾いたとすれば, 傾くのはFがどんな大きさを超えたと きか。 ヒント 傾く直前、 垂直抗力の作用点の位置は? 0 = 16. た b 20 #t mg/ x=0 Fa ing 傾限界 (③) bmg. 2a a-F+mg x = mg 15/2/2 mg x = 1/2bug-aF x = F=bug 12/2/b 4 - AF mg なんで不等号 この向

(2)はどうして動摩擦力を足して求めるんですか？摩擦力は反対側に働く力で引くものではないんですか？

二発展問題 [知識 167. 仕事率 水平とのなす角が30° の斜面上で,質量mの物 体に力を加えて,一定の速さで引き上げる。 次の各場合にお いて,この力がする仕事の仕事率を求めよ。 ただし,重力加速 度の大きさをgとする。 (1) 物体と斜面との間に摩擦がない場合 (2) 物体と斜面との間の動摩擦係数がμの場合 例題13 V Texta

①の最初の式で2√3π cos π/2 = 0になる理由が分からないです 教えてください🙇🏻‍♀️🙏🏻

① (i), (ii)式にt = 0.25s を代入すると, v = 2√3 π cos(2 x 0.25) = 2√3x cos=0 m/s 3.8 33XEOTEX T a = - 4√√3 7² sin(27 × 0.25)=-4√3 7² sin 2 na IV. また, F = 0.50 ×-68.2=-34.1 =-34 N == -4√3²=-68.22. -68 m/s²

Ⅰ(1)について． ドップラーの式を使って解き，答もあたりましたが，疑問があります．問題文に"われわれから速さv[m/s]で遠ざかっている"とありますが，これは相対的な速度のことだと思います．そうすると，ドップラーの式："f'={(V-v1)/(V-v2)}f"に当てはめ... 続きを読む

Ⅰ 宇宙には活動的中心核をもつ銀河が数多く知られている。 それらの中心部には小サイズで巨大質量の 天体があり、その周りを厚さの薄い分子ガス円盤が高速回転している姿が明らかになってきた。 比較的穏やかな渦巻き銀河M106 は, われわれの銀河から遠く離れていて, 数100km/s もの速さで 地球から後退している。その中心付近から放射されている水蒸気メーザー (波長 入 = 0.0135m) の電波 の観測が野辺山の電波望遠鏡で行われた。 その結果, 図1のようにこの銀河の後退運動によるドップラ 一効果でずれた波長 入 〔〕 付近に数個の強い電波ピークが観測された。 その波長域の最小波長 入 〔m〕, 中心波長 入 〔m〕, および最大波長袖 〔m〕 は -=0.0016, th No -=-0.0020, (19510円)*(30 で与えられることがわかった。 1 No ic 図 1 Ac-do Zo λ2-10 20 -=0.0052 水蒸気メーザーで 輝くスポット 回転 回転 分子ガス円盤 中心天体 図2 (1) 波長 〔m〕 の電波を放射する天体が, われわれから速さ 〔m/s] で遠ざかっているとき,われわ れが観測する波長が入[m] であるとする。 vを入, 入および光速 c を用いて表せ。 (2)c=3.0×10°m/s として, 図1の波長 A, Ac, A に対応するガス塊のわれわれに対する後退速度 ひ1, vc, v2 [m/s] を ] x10m/sの形で求めよ。 には小数第1位までの数字を入れよ。 (3) ひ-vc, |v-vel の値を求めよ。 TEX Ⅰ (3) より | ひ-vc|=|vz-vel となるが, この結果は複数の放射源 ( ガス塊)が全体の中心の周りを高 速回転していることを暗示している。 ⅡI 中心波長 Ac 付近で明るく輝く複数のガス塊の運動の時間変化が調べられた. その結果, これらのガ ス塊は中心から薄いドーナツ状分子ガス円盤の内側端までの距離 Ro=4.0×10m を半径とする円軌道 を一定の速さで回転しているとするとよく理解でき, その速さは Ⅰ (3) で求めたガス塊の後退速度の差 Vo(=|u-vc|=|02-vel) と一致することがわかった。 図2に回転する分子ガス円盤の概念図を示す。 ただし、 万有引力定数をG[N・m²/kg ] とする. (1) 質量M(kg) の中心天体の周りを質量のずっと小さい (m[kg]) ガス塊が半径R [m]の円周上を速さ V [m/s] で万有引力による円運動をしているとき, ガス塊の円運動の運動方程式を記せ。 ●解説 I (1),(2) 天体の出す電波の振動数をfo (=clio) とすると, 長さc+vの 中に fo波長分の振動が含まれるから 研究 λ=c+v_c+v., -.Ao fo (3) Ⅰ(2)の結果より 2-20 20 C この結果に、問題文で与えられた 入=入, Ac, i に対する (^-入o)/20 の値,および c=3.0×10°m/s をそれぞれ代入すると ひ=(-2.0×10-3)×(3.0×10°)= -6.0×10m/s ve=1.6×10-3)×(3.0×10°)=4.8×105m/s v2=(5.2×10-3)×(3.0×10°)=15.6×10m/s ドップラー効果◆ STEFON 波源が速さで後退すると,cの長さに含まれていた波がc+v の長さ に含まれることになって、波長が伸びる。(単泉) ところで, 図のように, ある点を中心に円運動をしている天体から出る 光 (電磁波)を十分に遠方から観測する場合, 中心天体の後退速度をv, ガ ス塊の円運動の速さをVとすると, 点a, c から出る光の後退速度はvc =v, bから出る光の後退速度は dから出る光の後退速度は V, v2v+V である。ゆえに V1-Ve=-V, #PED WAXXENT v2-vc=V となる。逆に,ひ-vc|=|v2-vel であれば,ガス塊の運動が円運動であることが暗示される。 なお、M106 の後退速度はせいぜい106m/s程度で,光速の1/100 以下であるから,相対論的なドップ ラー効果の式ではなく,普通のドップラー効果の式を用いてよい。 観測者 v-v b d V FV v+V a

（2）について x（4.0）=x（2.0）+∫2→4（13）dt =10 +26 =36では回答が合わないのは何故ですか？ x（t） =x（t0） +∫t0→t（vt）dt ... 続きを読む

8-5 x軸上を加速度の成分が α=2.5m/s' の等加速度運動している物体がある、時刻 2.0g において、物体の速度の成分は (1) 時刻 t2 = 4.08 における物体の速度の成分を求めよ. (2) 時刻t = 4.0s における物体の位置 エコを求めよ. 位置はヱ,10mであった。 8.0m/s.

なぜ物体単体では力学的エネルギーが保存しないのでしょうか？

140 (1) AとBを1つの系と考えると、 運動量が保存するので、 m.2㎝+3m・ひ = V = = (m+3m).V 上ひ 4 (2) ok = 1/ ( m+ 3 m³) · (√/v) ²2 - (2. m. (2²m)² + 1 · 3m. 11²) -muz 3 m²減少した 前 AL : 054 物体Aに注目すると、弾性力(保存力)のみ仕事をするので、力学的エネルギーは保存する。 £₁7. X1 • m² (²v)² = — -m . (= v) ² + 1 tex ² 2 AとBを1つの系とすると、系で力学的エネルギーは保存するので、 — · m. (2v)²= 1/1 · 3 m. v^² = 1/2 · (m+3m). (=^^^) ² + 1 + 1x² 2 質問:なぜ物体Aのみでは力学的エネルギー保存の式を立てられないのですか?(Bも同様に)