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物理 大学生・専門学校生・社会人

電磁気学Iです。10の問題なのですが、答えでなぜa'からb'の電位差から求めているのかが分かりません。a'からなのは分かるのですが、b'までなのはどうしてですか?

問題 4 図のように、 内半径αと外半径αを持つ導体球殻 (α' > α) と、 内半径と外半径が を持つ導体球殻 (b' b) が真空中に置かれている。2つの球殻の中心は一致してい る。 内側と外側の球殻には、それぞれ、電荷 Qa, Q が与えられている。 球殻は導体 であるので、電荷はその内部には存在しない。 内側の球殻に関しては、この状態で は、内面に電荷はなく、 Q は全て外面に分布している。系の対称性から、 電場、 静 電位は中心からの距離rのみの関数であり、 それぞれ、 E(r), Φ(r) と表記する。 ま また、無限遠方での静電位は0とする。 このとき、 以下の問いに答えなさい。 4-1) a' <r < b(2つの球殻の間) での E(r) を示しなさい。 a' + But 4-2) b <r<b (外側球殻の内部) であるような半径の仮想球の内部に含まれる電荷 Q' を示しなさい。 また、外側 球殻の内面に生じている電荷 Q61、 外面に生じている電荷 962 も示しなさい。 4-3) r>b (外側球殻の外部) での E (r) を示しなさい。 440≤r の範囲で、 横軸がr、 縦軸が電場E(r) のグラフを書きなさい。 極大点の値やの依存性などは適宜 記入して、解答の意図を明確にすること。 4-5)rb (外部球殻の外側)でのΦ(r) を示しなさい。 4-6) br<b' (外側球殻の内部) でのΦ(r) を示しなさい。 4-7) a' <r <b(2つの球殻の間)でのé(r) を示しなさい。 480 の範囲で、 横軸r、 縦軸 é(r) のグラフを書きなさい。 極大点の値やの依存性などは適宜記入して、 解答の意図を明確にすること。 4-9)2つの球殻の間の静電容量 C を求めよ。 4-10) この状態から、外側の球殻を接地した。 この時の2つの球殻の間の静電容量 C を求めよ。

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物理 大学生・専門学校生・社会人

これ教えてください!

1. 右の図 (人て(C) のように, 鉛直方向 の管に 動をする。物体の下方にバネ定数たのバ ネが置かれている。バネが自然長の場合 のバネの上端の位置を鉛直方向の座標 > の原点とする。高さんの位置から初速度 ャ=0 で物体を落下させる。物体がバネの ある> はバネと離れることなく運動する。管と 物体の間の摩擦や空気抵抗, およびバネ の質量は無視できるとし, 重力加速度を 9とす 1) (2) (3) 沿って質量 m の物体が上下に運 ミミ 0の所まで落ちてくると, 物体 (⑳) ⑧) (⑥ ⑩0 ミミんと, (⑪り z<0 のそれ ぞれの場合について, 物体の力学的エネルギーの式を書け。また, 力学的エネルギー 保存の法則を用いて, (ii) z=0 での物体の速さg, (iv) バネが一番短くなった時の座標 ヶをそれぞれ求めよ。 物体の位置 >が 0以上と 0未満のそれぞれの場合について, 運動方程式を書け。z<0 の場合に物体の運動は単振動になるが, その振動の中心を求めよ。[Hint : 振動の中心 は, 物体を静かにバネの上に置いてつり合わせた位置。] この物体が高さ >=んと (1) で求めたバネが一番和くなった点の間を往復運動する 場合について, 始めの 1往復 (1 周期) について物体の加速度 c), 速度 の, 位置 3(の0を求め, 横軸を時間,に取ったグラフで表せ。[Hint : バネの質量が無視できる場合 バネが自然長に戻ったところで物体がバネから離れ, 空中に放り上げられる。運動方 程式を書き下し, 解を正確に求めるのが望ましいが, 難しい場合はグラフの概形だけ でも良い。 ]

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物理 大学生・専門学校生・社会人

物理得意な方、(6)、(7)を教えてください、、

物 。 理 第 1 問 (配点 國1のような銘直暫面を もつ代信がの朗形しない有を水平な床の上に還く。W本は 小三PQと点を中心とする半径+の円人面QRからなり. 長Qでなめらかに援続 1でいる。 OQP = QON = gr である。 右負には生かあり。 表面は移直で十分 1に:人K。 の還RQ二で胃革の小球に平右向き (生生き) の拉度を与える。 すべての座描空気抵抗 小球の大きさは無視し。 陳力如作度をとする。 厨1 【A) 』ちにか平方向に力を加えて奈に対して動かをいように国定し。小球に水平右缶 お大きき waの補達度と与えると。 小球は面QR 上で肝政して戻ってきた。 史 ken 衣0を 通人し 面QRから受ける垂直抗力の大きさをWiとする。がー Aoを 求めよ。 2 小球が廊Qを通過し両QR を運動する還。小球と点Oを結記導分が名線 .OQとなすを2(0<6< )とける。作球がのの位舎にあるとまちが且か いように加えた力の大きさを求めよ。 小玉がちょうど点愉で圧直して戻って和る場合のを水りよっ (B) 召6床の上で例れガにとめらかに苑ける場合をダえ= i向まきに大きき272毛 め初送度を与えた。了その後 交半方 ら共び出し。左に等突した。吉 とする。 腔 小球がOR上において。 机POからの許さ74の人に導した 導度の平成分を8.引成分の) 大の速記るとする が 9. /の中から有要なものを用い 運動量保存前とカ する保存則をそれぞれ記せ。 (5) 小球が点Rか. その瞬間は レニャ」 と表せる。 gg。 (6) 小球が貞Kから飛び出した人後。点Rからの高さ 球は整に弾性衝突し。吾は壁と完全非弥柱衛導して遂上し くは小球の融RRからの高るは増加した。ノ 点と同じ高きに戻るまでについて、台から見た 解符欄の図の横直の矢印は図』の右向きと同じ向きである。 どの病に極多大小関係を仮定することなぐ がらはみ出さないようにしで 寺半の等切がわかるように 高点の高きなどの定量的な捕報は記さなくてよい。 小球が傍する最高点の点Rからの帝きを um。が。oのから必寺を 6のを用いて表せ。 の

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