(1)の解説についてです。解説3行目と4行目にある点電荷とは原点のことでしょうか。

半径』の十分薄い球殻上に一様に電荷Q(> 0)(または面電荷密度の=Q/(4ra?)) が分布 しているとする.電気定数(真空の誘電率)を eo として,ガウスの法則を用いて,以下の 問いに答えよ。 (1) 球殻の中心(原点)から位置べクトルrの点における電場ベクトル Eの向きと大き さを求めよ。 (2) 原点から位置ベクトルrの点における電位のを求めよ。 (略解例) (1) 題意より,電荷分布は原点のまわりに球対称性をもっている.電荷は正であ るあるから、 電場ベクトル Eの向きは原点から外向きに放射状となる.点電荷を囲む空間 領域の境界となる閉曲面Sとして,点電荷からの距離rを半径とする球面S を考えて,ガウスの法則を適用する.原点について球対称性であるから,S 上のすべての点において,電場の大きさは同じで向きは外向き法線ベクトル と同じであるから,面積分が電場の大きさと表面積との積になる. 球殻の中心を原点とすると,閉曲面Sを考える場合,電荷が存在する半径 領域と存在しない半径領域に場合分けをして,ガウスの法則を適用する。

答えを教えてください。 出来たらやり方も教えて貰えると嬉しいです。

問1 長さdだけ縮めたばねに物体を接触させ、放す。このとき、ばねの縮みが dにな るまでの間にばねが物体を押す力がする仕事はいくらか。ただし、ばね定数をkとす る。 また、ばねの縮みがっdになる瞬間における物体の速さはいくらか。ただし、物体 の質量を m とする。 問2 質量m の小物体に速度 o を与えて、水平面上を滑らせたところ、距離!だけ進んで 止まった。この間について、 小物体にはたらく摩擦力がした仕事はいくらか。また、摩 擦力の大きさが一定であるとして、その大きさはいくらか。 Vo 摩擦力 学 問3 地面からの高さがh の点から、質量mの物体を初速 で鉛直上向きに投げ上げる。 この物体が高さ h。の点を通過する速さょはいくらか。 ただし物体の質量をm、重力加 速度の大きさをgとする。 V2 自な品舗 こか 0 氏 さを h2 十 限容 W%3 h 自然長にあるばねに物体を取り付け、物体に初速 oを与える。ばねの伸びの最大値 はいくらか。また、物体の速さがー0oになる瞬間のばねの伸びはいくらか。ただし、 問4 物体の質量をm、ばねの定数をkとすると、 V0 200 F000 - 自然長 - 13 -

高校物理力学の問題です。 問5以降の問題で、物体1と物体2がどのような運動をするのかを含めて解説して頂きたいです。

物 理 I 図のように,点0を中心とする半径Rの円周の4分の1を断面にもつ中空円筒 と水平面を点Bで滑らかに接続した。水平面からの高さがんとなる円筒面上の点 Aから,大きさの無視できる質量 mの物体1を静かに放す。 水平面上の点Cには 大きさの無視できる質量 mの物体2を置き, これに質量の無視できるばね定数ん のばねを取り付けた。点0, 点A,点Bおよび点Cは同一の鉛直面内にあり, 物 体はすべてこの鉛直面内で運動するものとする。 また, ばねはこの鉛直面内で水平 方向にのみ伸縮するものとする。物体1と円筒面および水平面との摩擦は無視して よい。重力加速度の大きさをgとする。解答は全て解答用紙の所定の欄に記入せ よ。 0 物体1 R A h 物体2 OO ばね C B はじめ,物体2は点Cで水平面に固定されているものとする。点Aからすべり 始めた物体1は, 点Bを通過した後,ばねの右端に到達し,ばねを押し縮めた。 その後,物体1はばねの復元力により押し戻され, ばねが自然長となったときにば ねから離れた。このとき以下の問いに答えよ。 解答には, g, h, k, mおよびRの うち必要なものを用いよ。 ◇M4(436-33)

この黒線？のところなんですが、何を表してるのでしょうか？ これだと直径×πで面積ではなく円周を出している事になると思うのですが…

時計の面白い仕組みを何か教えてください

(2)の黒線のところなんですが、面密度に微小区間Rを掛けたら線密度λになるというのはどういう事ですか？ 直感的には線密度に何かを掛けたら面密度になるというのはある様な気がしますが…

この問題の解き方はもう覚えているので答えは出ますが、どうして左右に伸ばした円柱面について考えると答えが出るのかイマイチ分かりません。 今は無限に広い平板について考えているのにどうして有限での計算が出来るのでしょうか？

誠吾 3 様限に広い平板に一様な面夫 の三8.9x10"ゆ ロ C/m?) で が仙錠しているとき、 この平板によってできる電場 ao てみよまう、(ただし、 真空誘導率 eo=8.9X10 7(C2/Nm:) とする ) 合図に志すように、画恵請o(C/m:) で淀 した平板ち画筑Sの円取り,このなな右 =しSeaにっいて >: 呈 この円入画の内部の電荷そのとおくと, を (C) とさ<、 の円杜画(関曲面)から出てくる電 草徐の円のみに在在し、一定の大き 、ぶつ円に対して垂直な向きをとる。 結克の天林に符直な電場の成分な。について 吐、右回に示すように、今回は無限に広い平板 を革さているので、丘。を打ちも消す成分(-ち) 記妥ず存想する。よって、円柱の製面から出る 」

答えが3番みたいなんですけど、、よくわからないです💦　教えて下さい💦

_ っている。 質量 m の物体が傾紀角度りの針面において高き のところで止まって このときの床係力で正しいのはとどれか。 ただし、香力加加度を g とする。

2の問題教えてください。至急お願いします！

以下の問題1から 3 に解答せよ. ただし, 特に指示がない限り, 電荷や導体などは真空中 に置かれているものとする. なお, 問題中にない定数や変数は自分で定義して (たとえば, 「ぽば ね定数をなとする」など) 用いてもよいが, 問題文中の定数や変数で解答できる場合ほその限 「 りではない. なお, 計算問題では, 計算結果だけでなく, どのような式を用いたか, とか』』 | のような積分の範胃をとるのか, などの簡単な説明を加えよ. 1. (8) 電荷 O が半径 。 の球の内部に均一に分布している, この電荷がつく る電界の強さ を, 球の中心からの距離7 の関数として求め,球の内と外について分けて答えよ. また, 球の中心からの距離ヶ を横軸にして, 電界の強さをグラフに表せ. (b) 電荷0が半径。 の球面上 (球殻という) に均一に分布している場合に, 電荷が作る 電界の強さを, 球殻の内と外に分けて答えよ. 2. 十分に厚く, 広い由体の表面の近く に正の点電荷が置かれている. 点電荷からの電気力 線と, 誘導される電荷の概略を図で示し, そのようになる理由を 50 文字程度で述べよ, なお, 理由は定性的でよい (定性的な説明 : 具体的な値についてまでは言及せず, 犬小 や方向, 向き程度で説明をすること. たとえば, 電界がいくらになると言わずに, 電界 がどこどこで強くなるなど) * 正の点電荷 導体 | 3.図のように細く無限に長い導線に電流 7 が流れている、 導線から, 離れた位置に巡の | 8 ロ ヒビ へ 編 @ を⑳) 153

この問題の(4)が分かりません。 教えて下さい！

【問 2】 無限に長い直線で, 断面が半径 < (> 0) の円盤状である導線 A に了4 の電流を流した (電流は導線断面を一様な電流密 度で通り抜けるとする) とき, 空間に発生する磁場 1 について考える. 導線の中心軸は > 軸で, 電流の向きは 軸正方向に 流れているとして以下の各問に答えよ- (1) 空間にできる B の概図を描いた上で, アンペールの法則を用いて, 中心軸から距離 7 の位置における磁場の大きさ 万を 求めよ, 。 (2) 点 (c,2) における HB を与える式を求めよ. (hint: (ヶ,9,z) における HB の向きを表す単位ベクトルは, っ で 与えられる) (3) 導線 A から距離 及(> c) だけ離れたところで, A と平行な直線導線 B に, 7。 と逆向きな電流 7ぉ が流れるとき, 磁場 によって, 導線 B が受ける単位長さあたりの力の大きさ 刀ぉ とその向きを求めよ. (4) 点 (<,g,0) から点 (2g.2g,0) を直線で結ぶ導線 C に 7。 の電流が流れるとき, 磁場 によって, この導線 C が受けるカカ Eo を求めよ.