物理のエッセンスp.44-45のEX3で、床に摩擦がある時と無いときでＢが床から受ける動摩擦力が変化するのがよく分かりません。 詳しく教えていただきたいです。

IV 運動の法則 45 F 図AはBから動摩擦力 μmg を左向きに受 m ○m けるので 糸 A man=ー Lmg . aA=ーPg 仮りの姿 動摩擦力 M 一方,Bはその反作用を右向きに受けるので 4mg ) M mO B Map=4mg * ap=Lmg M ●M 動摩擦力の反作用 e Bの式を(m+M)ag= で始める人が非常に多い。Aが乗っていて重いと いう意識からなのだろうが, 運動方程式の質量の項は “注目物体の質量 だった! Bに注目しているからそれは Mなんだ。 Bに対するAの相対加速度αは α=an-ap=-m+M B上で止まるのは相対速度が0になるときだから のm F M M M F m 箱 Mg 44 上の図(b)および(d)で, m と面との間に摩擦があり,動摩擦係数をμとした ときの加速度aを求めよ。 Mu。 0= o+at より t= (m+M)μg Mv。 2(m+M)ug G相対加速度 を活用したい また, 0°-v%=2αl より 1=- 45* 質量 mのAとつり合わせるためにはBの質量 M。はいくらにすればよいか。 次に, Bの質量を M としたところ, Bが下がった。Aの加速度aおよび 糸Bの張力Sを求めよ。 2つの滑車は軽いものとす 定滑車 糸B ここで, oは相対初速度(3Dvo-0) として用いている。なお, AがB上で止 まった後は動摩擦力はなくなり, 2つは一体となって, ひo+aat=0+apt=_" の速さで床上をすべる。 -Vo 糸。 m+M 動滑車 る。 -糸Y ■B Miss 1= vot +ante としてはダメ。 Q^はB上での動きでなく床に対する動き を表しているからだ。運動方程式の加速度は地面に対するものだった! m 製トク Aの動きと比べると動滑車の動きは半分。 Sよっと一言 床に摩擦(動摩擦係数μ)があると, Bが床から受ける動摩擦力は いくらになるか分かるかな? μMg ? それともμ(M+m)g? この場合はμ(M+m)gが正しい。頭がこんがらがりそうだね。 動 摩擦力 μN は床からの垂直抗力Nで決まり, 上下方向では力のつり 合いが成りたち, N=(M+m)gとなるからなんだ。 床は2物体分 の重さを支えなければならない。一考えてみれば当然のことだね。 つまり, Aに比べてBは動く距離, 速さ, 加速度すべてが半分になる。 46* 質量 MのAに質量 m, 長さ1のロープを取り付 け,なめらかな床上をFの力で引っぱる。付け根か らx離れた位置でのロープの張力 Tを求めよ。 M X、 m F A utugS さあ,運動方程式も最終段階だ。次のケースで実力を試してみよう。 Q&A EX3 滑らかな床上に置かれた質量 Mの板B がある。質量 m の小物体 Aが速さ で飛 び乗り,Bの上を滑った。 それぞれの物体 Q この場合 Aは動摩擦力を左向きに受けるのは直感的に分かります。でも, 一般に,動いている板から受ける動摩擦の向きはどのように決めるのですか。 A 速度の向きと逆というのは固定面のときのこと。板が動いているときは, 板 に対する動き(相対速度)と逆向きと判断する。 もし, 相対速度が0なら静止摩 擦の話になる。動摩擦か静止摩擦かは, 地面に対する動きでなく, 接触面が滑 り合うかどうかで分かれるんだ。 m A の加速度を求めよ。また, AがBに対して 止まるまでの時間さとB上で滑る距離!を 求めよ。A, B間の動摩擦係数をμとする。 B M

さっぱりわかりません。

つ熱量=低温物体が得る熱量 基本例題 26 熱と仕事 アフリカにあるビクトリア滝は, 落差110m, 水量は毎分1.0×10°mといわれる。 重力加速度の大きさを9.8m/s', 水の比熱を4.2J/(g-K) とする。 (1)落下した水の運動エネルギーがすべて熱に変わるとしたとき, ビクトリア滝で 122,123 1秒間に発生する熱量Q[J] を求めよ。 (2) (1)の熱量が水温の上昇に使われたとして, その温度の上昇4T[K] を求めよ。 (3) この水を利用して水力発電を行うとして, 得られる出力 (仕事率) P[W] を求め よ。ただし, 水車の効率は 50%とする。 m 換される 10°」 しい がした 」より 指針 mgh [J]の質量mの単位に kg を用いるので, 熱量の計算には m×10°[g] として用いる。 落下した水の運動エネルギー=はじめの位置エネルギー 解答(1) 1m°の水の質量は 10°kgであるか ら,1秒間に落下する水の質量 (2) Q=(m×10°)×cx4T より mgh Q mc×10° gh AT=- 三 ニ m [kg] は mc×10° 10°c (1.0×10°)×10°_10° 60秒 9.8×110 10°×4.2 =0.256…=0.26K 121 -kg 60 三 mミ 1秒間に発生する熱量は, 1秒間に 気体失われる力学的エネルギーに等しい から 熱」 (3)仕事率は1秒当たりにした仕事で(1)のQ に等しいから 50 P=Q×=(1.79×10°)×- 50 100 10° -×9.8×110 100 Q=mgh=- 60 =8.95×10°号9.0×10°W =1.79…×10°%1.8×10°J

問1で間違えたのですが､図1における理想気体の温度を出すのに､内部の圧力(P1と置きました)を求めなきゃいけません。自分は､力のつりあいの式として､｢P1S＝P・2S｣よりP1＝2P としてしまいましたが､解答では｢液面の高さが等しいので､この気体の圧力は大気圧に等しくPで... 続きを読む

II 図1のように、液体が入っているシリンダーAとシリンダーBがあり,水平管 で連結されている。これらのシリンダーには、 それぞれ断面積 Sm?]のピストン A と断面積2S[m?)のピストンBが取り付けられている。これらのピストンの厚 みと質量は無視でき, シリンダー内を滑らかに上下運動できるものとする。ピスト ンAの上部の空間に x[mol] の単原子分子理想気体が閉じ込められている。理想気 体は図1のように加熱 冷却器による加熱と冷却が可能であり, それ以外の熱の出 入りはないものとする。一方、 ピストンBの上部は圧力 P[Pa]の大気圧である。 ここで、気体定数をR[J/(mol·K)], 理想気体の比熱比をY, 液体の密度を p (kg/m°),重力加速度の大きさを g[m/s°]とする。理想気体の温度と圧力はピス トンAの上部の空間の内部で均ーとし, 液体の密度は常に一定とする。また,加 熱·冷却器の体積と熱容量は無視できるものとする。 以下の問いに答えよ。なお, 解答は問題文で示されている記号のみを用いて行うこと。 問 1. 図1のように, 加熱 冷却器による加熱を行う前の初期状態では,ピストン AとピストンBの高さは等しく, ピストンAの上部の空間の高さはL[m] で あった。 (1) このときの理想気体の温度を求めよ。

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ビストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は、断面積が S, であり、 ピストンの質量は M、 であ る。右側の容器は、 断面積が S, であり、 ピストンの質量は M。 である。 右側の 容器の底には弁が付けてあり、 そにから容器内に水または気体を導入できる。 左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり、 2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は,すべて、無視できる熱容量を持ち、ま た。熱を通さない。 重力の加速度の大きいをg.気体定数をR. 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに、2個の容器を水で満たした。すると,図la)に示すように、左右のビ ストンは、 それぞれ底から高さh」およびょの位置で静止して、 h」 くhとなっ た。このとき、 左側のピストンが水から受ける圧力はア である。そし て、M、 とM: の間には、 イという関係がある 次に、水を容器内から排出して, 右側のビストンの上に質量Mのおもりを 乗せ、容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした(図b)。すると、2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M= エ である。ここで、ヒーターに電流を流して、 気体をゆっくりと m熱た その結里 何体の祖 け ATt

電位差Vの求め方はこれで合ってますか？

のE,と誘電体2 A 5 1 I +Q[C] S [m] 内のP)を求めよ。 E2[F/m] d。 m よ。 Ei [Fim] d. m 求めよ。 B -Q(C]

②が分からないので教えて欲しいです💦

問)。 24F,2F -0 ④a-b 間の合成青争電容量 12x2 4 1+1-22x2 80V 2+2 4 212+2 A、1AF ②a-6間に80V加え化とき C-d間は何V? Q:CV 2xは 80μC 6 1AF 2pF 2uF a0~40 ト 25C10 40c 250. a 9H- 40Vと 80uC1はこから? SuF 90 Hト 80MC 問 a-b間に50vha圧 の合成静電察量 44F 6uF Qr Q2 4x6 こ 2,4 4+6 a b 2,4+3.6 = 6 3.6F A.6μF

⑷と⑸の解き方が分かりません わかりやすく説明してもらえると嬉しいです

67 - 108.(仕事と重力カによる位置エネルギー)質量2.0kg のおもりを糸で つるし、高さ 1.0m の位置Aから,糸の上端をもってゆっくりと高さ 1,5回の位置Bまで引き上げた、重力加速度の大きさを9.8m/s°として、 B 糸 0.50m 次の問いに答えよ (1) 糸の張力がした仕事は何Jか、 (2) 重力がした仕事は何Jか。 (3)おもりの重力による位置エネルギーの増加は何Jか。 1.0m 次におもりを位置Aにもどし,糸の張力を3.6N にしたところ,お もりは一定の加速度で鉛直下方に運動し,地面Cに衝突した。 (4) この間に、糸の張力がした仕事は何Jか、 (5) この間に,重力がした仕事は何Jか。 (6) Cに衝突する直前のおもりの速さは何 m/s か。 地面

物理できる方解説お願いします🤲

の 図のように,3辺の長さ c, d, s の直方体の導体がある.直方体のそれぞれの辺と平行にr 軸,y軸,z軸をとる.導体に強さ I の電流をr軸の正の向きに流し,磁束密度の大きさ B の一様な磁場をz軸の正の向きに加える.電子の質量 *B 面P をm, 電気量を -e, 導体に含まれる自由電子の数密度 をnとする.導体表面のy軸に垂直な2つの面のうち 自由電子の 9軸の正の側にある面を P, もう一方をQとする。 以下では,過程がしっかり出来ないと答えも不正解 d. 面Q C (a)電流がr軸の正の向きに流れるとき,導体内の自由電子の平均速度 司の大きさvを c, d, s, I, B, m, e, n のうち必要な量で表せ.速度すの向きを(言葉で)答えよ。 面P (b) 右図に自由電子の速度 5,自由電子が受けるローレンツカ OB Fm, 面 P, Qに生じる電荷の様子,この電荷によって生 じる電場 E の電気力線,自由電子が電場 E から受ける力 面Q C f。を描け。 (c) 十分に時間がたった後で,電場 E の強さEをc, d, s, B, m, e, n, vのうち必要な 量で表せ、問い(b) の図の場合に電場 E の向きを(言葉で)答えよ。 (d) PQ 間の電位差Vを,c, d, s, I, B, m, e, n のうち必要な量で表せ、電位が高いの は P, Qのどちらか。 Vs と置く、自由電子の数密度 n を e, m, c, d, s, Ru のうち必要な量で表せ、 IB (e) R 三 (f) 3辺の長さを c= 0.70 mm, d = 0.50 mm, s = 0.35 mm とする.導体の z 軸正の向 きに 8.0mA の電流を流し,z 軸正の向きに 2.50 T の磁東密度の磁場を加えた. PQ 間 に1.2× 10-6 V の電圧が発生したとき,この導体について R とnを求めよ.(有効数 字2桁) 2 0

どの公式をつかえばいいのかわかりません。教えて欲しいです🙇‍♀️

O真空中で,図の ry 平面の点 Aに -60 C の負の点電荷が固定されている.r 軸,y軸の1目 盛りの長さを1mとし,無限遠を電位の基準とする.以下の問いで,数値は有効数字2 桁で求め,向きは 矢印,o,8,「無し」のどれかで表せ、 (a)点Bを通る電気力線と点0を通る等電位面を描け、 (電気力線に向きを付けよ) C A (b)点Bでの電場 EBの強さ EBと向きを求め,ベク 0 トル Es を成分表示で表せ。 (c)点B での電位 oB を求めよ. B (d) 点Aの点電荷から湧き出す電気力線の本数¢。を求めよ。 (吸い込まれるときの、く0とする.p、の単位に[本]は使わない.) (e)点Bに -3.0× 10-6 C の負の点電荷Pを置く.電場 EBを用いて,点Bに置いた点電 荷に働く電気力FB の大きさ FB と向きを求め,ベクトル Fを成分表示で表せ。 (f)点電荷 Pが点B で持つ静電エネルギー UB を求めよ。 (g) Pを点Bから点 C まで真っすぐ移動させる。移動の間に電気力がPにした仕事 WBc を求めよ。

この問題の解き方を教えていただきたいです

に量2.0 [kg] のおもりPを長さ 40.0 [cm] の糸でつるし、 糸が水平になるように おもりPを引き上げて唇かに放した。最下点に達したときのおもりPの速さはいくらか。 重力加速産を9.8 [m/s°] とし、空気振抗及び糸の重さは無視できるものとする。) 0 28.0 [m/s] 2 2.8 [=/s] 3 0.28 [=/s] 14,2 [a/s] 5 1.442 [m/s] V 299. 9.8 40 4 nきsa う.8-40 784 VI2€.