物理の電磁気の範囲です。 解き方を詳しく教えていただきたいです🙏

30 磁場中の電流が受ける力 【標準・25分・32点】 図1に示すように、磁束密度Bの一様な水平方向の磁場中に, 2辺の長さがそれぞ れa,b の長方形コイルがある。 コイルは, 水平で磁場に垂直な軸を中心軸として滑 らかに回転できるようになっている。 コイルの端はそれぞれ導体円筒X,Yに接続さ れている。さらに, 導体円筒には電池と抵抗の切替スイッチ Sw がついた回路がつな がれている。 この されている。 .Sw R を求 磁束密度B K a Y N S b (2 観察者 回転軸 図 1 があらかじめ いま,スイッチ Swにより, 回路を電池側に切り替えたとき,コイルに電流I が流 れた。 問1 コイルの面が鉛直方向に対して角度0だけ傾いているとき,コイルの回転軸ま わりにはたらく力のモーメントの大きさを求めよ。 また, コイルは図中 ① ② のいずれに回転しようとするか答えよ。 次にコイルの中心軸の一端に,半径の滑車を取り付けた。 図2は観察者から見た コイルと滑車の状態である。 ただし, 滑車の質量は考えないものとする。

この問題の(1)の(ハ)でBの垂直抗力をNBとし、最大静止摩擦力をfと置いて、外力F1で引っ張ると物体A、B間で摩擦力5分の1NBとなるから、AとBが一体となって動くにはf≦5分の1NBであればいい。そこまでは分かるけど、答えではfを運動方程式で出しているんですがなぜここで... 続きを読む

【例題6】 運動方程式Ⅱ室 [日] ([\])() 図のように、粗い水平な机の上面に質量3mの物体Aを置き, その上に質量 m の小物体Bを のせる。Aに水平方向右向きの外力を加え全体を運動させる。この運動について,次の問に答え 1 重力加速 1 よ。ただし,A と机の面との間の動摩擦係数を1 " AとBの間の静止摩擦係数を 37/1 , 度の大きさをgとし,空気の抵抗やBの大きさなどは考えなくてよいものとする。 にして 外力の大きさがF, のとき, Aに対してBが滑ることなく, AとBが一体となって動き続 このとき, 立て、加温度を求めよ (イ)Aの加速度の大きさを求めよ。 にした時間を求め (ロ)Bにはたらく静止摩擦力の向きと大きさを求めよ。 (火)このようにAとBが一体となって動き続けるためには,外力の大きさ F1はいくら以下 でなければならないか。 なって ☆ A,Bが静止している状態で,外力の大きさを2mgにすると,BがAの上でAに対して 図の左向きに滑り続けた。このとき,BとAとの間の動摩擦係数を1として, (イ)Aの加速度の大きさを求めよ。 (ロ)Bの加速度の大きさを求めよ。 ただ (N)とする。 *() 初めのBの位置からAの左端までの距離を1とする。全体が運動を始めてからBがA の左端に達するまでの時間を求めよ。 B m A 外力 3m

この問題の(2)なんですけど、なぜ(1)で求めた力の大きさをQOの距離をかけるのではなく、グラフで求めますか？自分でやったのはr²ewBなんですが、何がダメなのか教えて欲しいです🙏

(5) 定性 その後、 481 例題 113 B R 回転する導体棒に生じる誘導起電力 鉛直上向きで磁 束密度B[T] の一様な磁場中に, 中心 0, 半径 〔m〕の円形導 線を水平に置き、 これに直角に曲がったL字型の導体棒 POQ(OQ=[m])と抵抗値R[Ω]の抵抗Rを導線で結んで Q 図の回路をつくった。 外力により, POQ を 鉛直なPOを回 転軸として一定の角速度 ω 〔rad/s] で図の向きに回転させた。 このとき,端Qは円形導線上をなめらかに動いた。R以外の電気抵抗はないものとし、 電子の電気量を-e[C] とする。 (1)点から距離 x[m]の位置にあるOQ上の電子は,OQに沿った方向に磁場から 力を受ける。 この力の向きと大きさ F [N] を求めよ。 (2)グラフ 横軸を x 縦軸を(1)の力の大きさFとしてグラフをかき,電子が点Q から点0まで移動する間に、この力が電子にする仕事 W [J] を求めよ。 (3) OQ間に生じる誘導起電力の大きさ Vo〔V] と誘導電流の大きさ Io [A] を求めよ。 ➡2 ( 13 群馬大改)

垂直抗力と動摩擦力の矢印は、同じところから伸ばさないといけないのでしょうか？また、静止摩擦力の矢印の向き、長さは回答のようにしないといけないのでしょうか？とても細かい質問ですが、凡ミスで点数を落としたくないので教えてください🙇‍♀️

(16) 垂直抗力 垂直抗力 (17) 静止摩擦力 重力 重力 垂直抗力 垂直抗力 (18) (19) 動摩 擦力 動摩擦力 重力 重力

なぜ平均の速さはこのようになるのですか？

チェック問題 4 回転する導体棒 図のように, 裏表向きの一様な磁束 密度Bの磁場中に長さの4本の導体 棒と円形リングでつくった車輪がある。 い ま、このリングに外力 F を作用させて 反時計回りの一定角速度ω (1秒あたり の回転角)で回転させている。 この車輪 には図のように抵抗Rがつけられてい る。 すべての摩擦やR以外の抵抗は無視できる。 やや糖 15分 OB 3 R (1)各導体棒に発生している起電力の向きと大きさVを求めよ。 (2)抵抗R を流れる電流 (右向き正)を求めよ。 (3) 外力Fの大きさを求めよ。

この(3)の距離を求める問題で加速度と時間が出ているのでx＝vt+1/2at^2の公式が使えると思って当てはめてみても答えが違くなってしまうのですが、この公式が使えない理由があったり計算に間違いがあるかどうか教えてください🙇‍♀️

147 木材への弾丸の打ちこみ図のように、質量 3m弾丸木材 の木材が水平でなめらかな床の上に置かれている。この木材 00 に大きさの無視できる質量mの弾丸を速さで水平に打ち こむ。木材は打ちこまれた弾丸と同じ向きに動きだし、やがて木材と弾丸は一体となっ て動いた。弾丸が木材にくいこんでいくときに, 重力の効果は考えなくてよく,弾丸と 木材との間にはたらく力の大きさは一定とし, その大きさをFとする。 (1) 弾丸が木材の中で止まって一体となって動いているときの速さを求めよ。 (2) 弾丸が木材に入り始めてからその中で止まるまでの時間を求めよ。 (3) 7までの間に失われた全力学的エネルギーを求めよ。 また, 弾丸が木材中を移動した距離を求めよ。 [21 法政大 改] 134,135

物理のエッセンスの力学の問題について質問です。 (2)の運動量保存の式ではmv+MV=mv0とされていますが、衝突後のMの速度は最終的に0になると言う認識でいいのでしょうか？？ また、もしそうならば滑らかな床であるのにも関わらず速度を持った物体が静止する理由を教えて頂きたい... 続きを読む

①+M×② (m+M)v'= (m-M) ひ1+2Mv2 V₁ = (m-M)v₁+2Mv2 m+M ①mx② 11/12M2=1/2x2 力学 17 M . x=V √ k 3mvo M 2(m+M)V k ちなみに v= 2m-M 2(m+M) v < 0 となる (M+m)v2′'=2mv+(M-m)vz V₂ = 2mv,+(M-m)v₂ m+M 問題の図では, はじめのP,Qの速度 が右向きに描かれているが, どんなケー スであれ,この結果は通用する。 M=mのときは,U1'02,02′'=v とな って、速度の入れ替わりが起こる。 ただ, 「等質量」で「弾性衝突」 という二重の条 件が必要であることを忘れないように。 78 (1)e=0 は完全非弾性衝突ともよ ばれ, 衝突後の速度差が0, つまり一体 化する(ひっつく) ケースである。 衝突直 後の両者の速度をとすると mv=m+M)より v= m m+M -Vo このときの運動エネルギーがばねの弾性 エネルギーに変わっていくから (m+M) v² = 1½ ½ kx² m+M mvo .. x=0 からは左へはね返っている。 79 M v m V +0000000 れきぜん 速さをv, Vとする。 (速度にしない のは向きが歴然としているため) 運動量保存則は mv=MV ... ① 力学的エネルギー保存則は ......② 11/21k=1/2m+1/2 MV22 ①のVを②へ代入し m2v2 |\ {kl²=\/\mv²+ 2M =1/2m0(1+77) M kM v=l m(m+M) k √k(m+M) 衝突の直前・直後を力学的エネルギー 保存で結ぶことはできないが, 衝突後は みきわ 成り立つという見極めが大切。 (2) 衝突後のm, Mの速度を v, Vとす る。 mv+MV=mvo v-V=-(0-0) ①mx② より 3m この場合,「物体系はどれとどれ?」 と尋ねると,「P と Q」 という答えが圧倒 的だ。 それでは, ばねの力が外力として 働いてしまう。 それでも, ばねの力はP Q に対して, 逆向きで同じ大きさな ので,外力の和が0ということでセーフ なのだが, 「P と Q とばね」 を物体系と とらえるとよい。 ばねの力は内力 (グル ープを構成するメンバー間の力)となっ て気にならないし, ばねには質量がない ので,運動量は常に0 で, 保存則の式に 顔を出してこない。 80 V=- 2(m+M) -Vo 今度は板だけがばねを縮めていくので 最も高い位置にきたかどうかは,台 上の人に判断させればよい。 その人が見 てPの速度が0になったときにあたる。

この問題の(3)の現象がよくわからないので 教えてほしいです！よろしくお願いします m(_ _)m 特にわからなかったのが、静かに0にしたところpは動き出したというところです。

(359/電位 図のように, xy 水平面上の点A(0, 3.0) y[m]]] B(0, -3.0)に,それぞれ電気量 Q= +1.0×10-C と 比例定数を k=9.0×10°N・m²/C2 とし, 電位の基準を無限 Q2 = -1.0×10-5C の点電荷を固定した。 クーロンの法則の 遠にとる。重力や摩擦力は無視する。 (1) 3.0g 点C(3.0, 0) の電場の向きと強さE〔N/C] を求めよ。 -3.0 B 3.0 x[m] (2)点Cに電気量 q= -2.0×10 °C の点電荷Pを置き, 外力を加えて点Cから原点Oま でゆっくりと移動させた。このとき,この力がした仕事 W〔J〕 を求めよ。 (3)Pを点Cにもどし, (2) で加えた力を静かに0にしたところ, Pは動きだし、 ある点を 速さ 2.0m/sで通過した。 この点での電位 V [V] を求めよ。 ただし, Pの質量を m=3.0×10-2kg とする。 〔東京歯大 改]例題 72,364,365

問題文に滑らかな水平面上と書いてあり、Aには外力は加わってないのになぜAは静止するのですか？？

30* 質量 2m[kg] の物体Aと質 量m[kg] の物体Bとがあり, Aにはばね定数 [N/m〕 の軽 いばねがつけられ. このばねを 2m m A000000000 B 壁 自然長より縮めた状態に保つため,BはAと糸で結ばれている。 Aと Bは滑らかな水平床上を右方向へ速さ [m/s] で動いている。 ある点 で糸が急に切れ,まもなくAは静止した。 一方, B はばねから離れて、 右方へ動き,壁と弾性衝突をして左へ戻り, Aのばねに接触した。 重力 加速度をg 〔m/s2〕 とする。 (1) 糸が切れ, ばねから離れたときのBの速さはいくらか。 (2) はじめのばねの縮みはいくらであったか。 (3) 壁との衝突の際, B が壁に与えた力積の大きさはいくらか。 ばねが最も縮んだときのBの速さはいく Bとばねが接触した後, (4) らか。 (5)Bとばねが接触した後, B がばねから離れたときのAの速さはい くらか。 (6)前問において,ばねから離れたBは図の左右どちらへ動くか。

3番の問題です。解説では30√2になっていますが、私の解き方だと120√2になってしまいます。どこが間違っているのか教えてください🙇🏻‍♀️՞

mag MB 95 棒のつりあい 長さ 0.60m, 重さ 60N の一様な棒 ABを, A端につけた糸でつる し,力Fを加えて図(a)~(c)のよ 支えた ((a) 力Fは水平 (b) 力Fは鉛直上向き (C) 棒 AB (a) 60° Sin (b) (c) SIVA 445° F A, F YA B 0.10m B B 60 は水平)。 それぞれの場合の糸の張力T [N] とF[N] の大きさを求めよ。 例題 19