物理の運動量保存則の問題です。 (4)で解答の下線部のところがどのときの力学的エネルギーを考えているのかわかりません。 左辺はDに達した時のことを表してるのは分かったのですが… 得意な方お願いします🙏

a 生 商 平水 TS SA参 C 25 水平面 AB と斜面 BC がなだ らかにつながっていて, AB 間 は摩擦がなく, 傾角0の斜面 には摩擦がある。AB上で,質 量m の小物体Pが速さ voで, 静止している質量 M の小物体Qに正面衝突する。P, Q間の反発係数 (はね返り係数)をe, Qと斜面の間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大 77TTTT. V0 P Q たの B A THOA きさをgとする。 (1) 衝突直後のPの速度ひと, Qの速度Vを, 右向きを正としてそれ ぞれ求めよ。 (2) 衝突の際,Pが受けた力積を,右向きを正として求めよ。 (3) 衝突後, Pが左へ動くための条件を求めよ。 (4) 衝突後,Qは斜面上の点Dに達した後,下降した。 Vを用いてBD 間の距離1を求めよ。また, Qが点Bに戻ったときの速さVをV を用いて求めよ。 5A )

(1)についての質問です。なぜTcosθを考えていないのですか？また、点cでの張力を考えないのはなぜですか。

式または数値を入れよ。ただ さをg[m/s°] とする。 を壁上 棒は らは垂 壁 N] が A 糸 F 棒 0 B N m]の a- いて, 静止し mg

(1)についての質問です。なぜTcosθを考えていないのですか？ また、点cでの張力を考えないのはなぜですか。

必修 基礎問 物理 14 剛体のつりあいI 以下の問題文を読んで[ |の中に適当な式または数値を入れよ。ただ し,棒の質量は無視でき, 重力加加速度の大きさをg[m/s°] とする。 図に示すように, 長さ L [m] の棒の一端を壁上 の点Aにつけ, 他端(点B)には糸をつなぐ。棒は 張力T[N]で糸に引っ張られており,壁からは垂 壁F 直抗力N [N] を受け, 壁との間に摩擦力F[N]が 働いている。さらに, 棒には壁側から距離a[m] の ところに質量 m [kg] のおもりが付けられていて, 棒と壁のなす角は常に 90°に保たれた状態で静止し 糸 T 棒 0 B A。 N a 『mg ている。 点Aのまわりの力のモーメントのつりあいから, 糸に働く張力 T [N] は ( [N] となる。これを用いると, 棒に働く力のつりあいから, 垂直抗力 N [N)は(2) [N], 摩擦力F [N] は (3) (N] となる。 次に,糸の長さを調節して点Cの位置を壁上でずらして, @=45°としたあ と,おもりを a=L[m] の位置(点B) につけた。 おもりの位置をゆっくり と左に動かして a= [m] となったとき, 棒は静止したままだったが、 これより少しでも左へ動かすと棒は滑りだした。 棒と壁の静止摩擦係数を μo であることがわかる。 とすると, μo=(4) (北見工大)

波線を引いたところが分かりません。なぜ重力ではなく垂直抗力の反発力がモーメントに影響するんですか？

必解14.〈棒のつりあい) 次の文章を読み, a~c]については選択肢より適切な向きを選べ。 図のように,長さ1,質量Mの一様な細い棒を床から垂直な壁 に 45°の角度で立てかけた。棒が床と接する点をPとする。壁は なめらかで棒と壁の間には摩擦察はないが,棒と床の間の静止摩擦 係数はμである。ただし、 重力加速度の大きさをgとする。 (1) まず, 立てかけた棒がすべり落ちないためにμが満た すべき条件を考えよう。棒にはたらく力のつりあいから, 棒が床から受ける垂直抗力の大きさはア]であり、 棒にはたらく力のモーメントのつりあいから,棒が壁か ら受ける垂直抗力の大きさは イ]である。それゆえ, 静止摩擦係数は μ>ウ]を満たす必要がある。 (2) いま,質量 mの小さな粘土の粒を, 棒の上にそっと置 2 力とつりあい 11 ア クに適切な数式を記入せよ。また, 壁 45°% 床 c]の選択肢 a (8 3 5 45°) ただし,いずれも鉛直面内とする。 いた。点Pから棒にそって今0 2 -1の位置に置いても棒がすべり落ちないための条件を考えよ う。粘土粒が棒上に固定されているとき, 粘土粒にはたらく力は, 重力と棒からの抗力で, これらがつりあっている。したがって作用反作用の法則から, 棒が粘土粒から受ける力の 向きはa で大きさはエ である。(1)での考察と同様に, 棒にはたらく力のつりあ いと力のモーメントのつりあいから, 静止摩擦係数は μ>オ]を満たす必要がある。 次に,粘土粒を取り除き, 同じ質量 mの小球を, 棒の点Pから棒にそって打ちだしたと 2 ころ,小球は棒をのぼり始めた。小球が点Pから棒にそって今いの位置まで上がっても棒 がすべり落ちないための条件を考えよう。小球と棒に摩擦がないとき,小球にはたらく力 は、重力と棒からの垂直抗力であり,その合力の向きはb]で大きさはカ]であ り、小球の動きは棒にそった等加速度運動となる。したがって,逆に棒が小球から受ける 力は,向きはc]で大きさはキ」である。。これまでの考察と同様に、棒にはたらく 力のつりあいと力のモーメントのつりあいから, 静止摩擦係数は μ2ク]を満たす必 [11 立命館大) 要がある。 G

(2)で静止摩擦力の公式を使って求めようとしたのですが、垂直抗力がなぜ３Mになるのかがわかりません。Aから受ける垂直抗力は２Mじゃないのですか？

AN 87.動く板の上での物体の運動 ● めらかで水平な床の上に質量2M の直方体の物体A があり,その上に質量 Mの直方体の物体Bを置いた。 物体Aに大きさFの水平な力を加え続けたところ, 物体 A, Bは一体となって動きだし た。物体AとBとの間の静止摩擦係数を4, 動摩操係数をμとし, 重力加速度の大きさ 図のように,な B F 床 A はgとする。 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 物FAは BE捨にうーと (2) 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 (3) 物体Aが床から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 (4) 次に、物体Aに加える水平な力を大きくしたところ, その大きさが値F。をこえると。 物体Bは物体Aの上ですべった。 Foはいくらか。 (5) 物体Bが物体Aの上ですべっているとき, 物体Aに加えている力の大きさを とす ると,物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 [17 近齢

106(オ)がわからないです

(2)図の最初の状態にもどる。すなわち,各スイッチは開いており、 (4)各コンデンサーの耐電圧(耐えられる電圧の限界)がすべて 45Vであるとき,合成コンデ C, Dの電位はそれぞれ Va=V(V), Va=Dオコ×V[V). [V/m]である。導体板 A, B, C, D間に蓄積されている静電エ 図1のように、十分に広い面積Sをもった平行板コンデンサーにおいて, 左側の極板Aは この状態でスイッチ S.のみを閉じた。このとき, 専体板A, B, どの導体板にも電荷は蓄えられていない。次の2つの操作後の結果を比較しよう。 d(m)、2d (m), 3d[m) とする。ここで, dは導体板の辺の長さ aと比較して十分小さいと する。国中のS,Sa. Siはスイッチを表している。 電源Vは電圧「V[V) の直流電源であり。 操作a):スイッチ S」を閉じ,しばらくしてスイッチ S,を開く。 それからスイッチS.を る文章を解答群から選べ。ただし、 数式は C, V、 dのうち必要なものを用いて答えよ。 2つの導体板 A, Bを平行板コンデンサーとみなしたときの電気容量を CIF) とする。 導体板Dは電源の負極とともに接地されている(接地点の電位を基準V とする。 また。 84 コンデンサー 85 標準間■ A つり最初の状態ではどの事体数にも電荷は書えられていたい。 °104.(コンデンサーの合成容量) 6.0Vの直流電源Eと,電気容量がそれぞれ 3.0μF, 1.5μF, 2,0μF, 2.0μFの4つのコンデンサー Ci, Ca, Cs, C4を図のように 接続し、十分に時間を経過させた。各コンデンサーは,接続する前 は電荷をもっていなかったものとして,次の問いに答えよ。 (1) 4つのコンデンサーの合成容量 C [uF] を求めよ。 (2)各コンデンサーに加わる電圧 Vi. Vz, Vs, Va [V), および蓄えら れた電気量Q,Q, Q, Q [C] を求めよ。 (3) 各コンデンサーに蓄えられた静電エネルギーの合計び [J] を求めよ。 C C。 S」 し ×V (VJ, Vo=UV である。導体板BとCの向かい合 C。 れらの間の空間に発生する電場は図で右向き, その強きは AB C E ネルギーの合計はオ|×CV2[J] である。 通体所の間属は拡大して かいてある ンサーとしての耐電圧 Vimax (V] を求めよ。 105.(ばね付きコンデンサー) (10 群馬大) 閉じる。 固定されているが、右側の極板Bは壁に固定されているばね (ばね定数k)につながカて。 て、Aに平行なまま動くことができる。極板が帯電していないとき, ばねは自然の長さのい 態にあり,極板間の距離はdであった。次に,図2のように,極板Aに正, 極板Bに自の筆 荷を徐々に帯電させるとばねは徐々に伸び,最終的に極板Aに +Q, 極板Bに -Qの雷益た 帯電させたところ, ばねの伸びが 4d (Ad <d), 極板問距離がd-ddとなったところでつり あった。真空の誘電率を Eo, 空気の比誘電率を1とする。また, ばねおよび壁の帯電, 重力 の影響はないものとする。次の問いに答えよ。ただし, (2)~~(5)は, Eo, d, k, Q, Sの中から 必要なものを用いて解答せよ。 (1) 電気力線のようすを図3に矢印で表せ。 極板間の電場の強さEを求めよ。 極板Bにはたらく電気的な力Fを求めよ。 (4) dd を求めよ。 (5) 極板間の電位差Vを求めよ。 ここで、極板Bを固定し、極板Aに +Q. 極板Bに -Qの電荷 を帯電させたまま、極板間に、比誘電率2の誘電体を図4のよう にゆっくりと差しこんだ。 6 このときの電気力線のようすを図4に矢印で表せ。 (7) Bにはたらく電気的な力は,(3)と比べてどうなるか。 を開く。 初めに操作(a)による結果を考察する。操作終了後,導体板CとDの間の電場の強さは 一カ(V/m] であり,導体板Aの電位は Via=Lキ ×V(V) である。このとき、毒体 新間全体に蓄積された静電エネルギーは,(1)のエネルギーの値オ×CV?[J) の ク]番 である。 一方,操作(b)の場合, 操作終了後に導体板AとBの同に発生する電場の強さはケ (V/m] であり, 導体板Aに蓄えられた電気量は Q=D■コ C) である。 また、事体板 A Bの電位はそれぞれ VAb= サ×1/[V), Vias=■シ×1/(V) となる。この場合、毒 体板間全体に蓄積された静電エネルギーは, (1)のエネルギーの値閉×CV*(J]の ス] 倍である。 したがって、2つの操作後の結果を比較すると次のようなことがわかる。 スイッチS。 を閉じると導体板 B, C間に発生していた電場が消失するので, スイッチを開じた直後。 その分の静電エネルギーが減少する。このとき、 セ」ということがいえる。 (2)の(b)の操作後,しばらくしてスイッチS:を開き、それからスイッチS,を開じた。この とき,導体板Cの電位は V%=[ ソ×1/[V] で, 導体板BとDに蓄えられている電気量 (絶対値)はそれぞれタ×0,[C). 「 チ]×Q&(C) となる。ここで、 &はこのコ(C である。 |セの解答群 3- d-dd- B A B otinl Foom P00000 +Q-91 図1 図2 -Q +Q 図3 +Q *106.(4枚の導体板によるコンデンサー回路) (15 広島市大 改) 図4 (a), (b)で等しくなる 間の静電エネルギーに加算される (14 東京理大改) s」a 51

（1）〜（3）の全部がわかりません💦 教えていただけると助かります🙇‍♀️ よろしくお願いします！🙇‍♀️🙏

Virtual 実験の問題 Experiment 3 免疫のしくみ はしょうふう 【実験1】 破傷風菌が産生する毒素Xを10匹のネズミに20 ngずつ注射すると, 筋肉麻 輝や握撃といった症状を起こしてすべてのネズミが4日以内に死亡した。一方, 毒素X を化学処理により無毒化した物質(物質 Y)を 10μg 注射してから1ヶ月経過したネズミ (グループ A)では, 20 ng の毒素Xを注射しても 10匹中4匹が生き残った。また,物 質Yを5ugずつっ1ヶ月間隔で2回注射してから1ヶ月経過したネズミ(グループB)で は,20 ng の毒素Xを10匹に注射してもすべてのネズミが生き残った。 【実験2】 グループAまた はグループBのネズミか ひ けいれん 混合液を注射した結果 4日以内に死亡生き残った 使用した血清 種類 希釈倍率 ら血清を採取し,表の①~ ののような倍率でそれぞれ 希釈した。これらの希釈液 を4μg/mLの毒素X溶液 と,それぞれ1:1容量で混合した。37℃ で1時間放置した後,各混合液 10 μL を10 匹のネズミに注射したところ, 表のような結果になった。また, 血清を熱湯に 30分間 浸けてから同様の実験を行った場合には, 10倍希釈した血清を用いてもすべてのネズ の グループA 2 10倍 0匹 10匹 1000 倍 8匹 2匹 3 グループB 1000 倍 0匹 10匹 10000 倍 3匹 7匹 ※1ug=10-°mg, 1 ng=10°mg, 1 pL = 10°mL 【実験3】 1ヶ月前に BCGを接種したモルモットの皮膚内に結核菌に由来するタンパク 質を注射すると, 1~2日後に炎症を起こして赤くはれる現象(ツベルクリン反応)が認 められた。このモルモットから血清およびリンパ球を採取し,それぞれ別のモルモット ミが4日以内に死亡した。 の血管内に投与した。これらのモルモットの皮膚内に結核菌に由来するタンパク質を注 射すると、血清を投与されたモルモットのツベルクリン反応は陰性のままであったが、 リンパ球を投与されたモルモットではツベルクリン反応が陽性に変わった。 ※BCG:実験室で長期間培養を繰り返すことでヒトに対する毒性が失われた結核菌

3.5μsの長さの超音波パルスの波が、赤ちゃんの体内を100mm進むのに70μsかかるとすれば、その速度は何m/sか。空気中の音速は約340m/sであるが、この速度で100mm進むのに何μsかかるか。 計算式も教えていただきたいです！お願いします。

この画像の問題の解説をお願いします。

問題J 摩擦力と仕事 質量mの物体が速さで水平な床の上を運動している.床が粗い場合に物体は距離しだけ進んで止ま った。水平方向にx軸をとり,物体が運動している向きを正の向きとする.物体と床との間の運動摩擦 係数をμ,重力加速度の大きさをgとして以下の間に答えなさい。 (1) この物体にはたらく摩擦力の大きさFはいくらか。 (2) 距離Lだけ進んで止まるまでの間,外力である摩擦力がする仕事を求めなさい。(摩擦力の向きは物 体の進む向きと逆向きであることに注意すること.) (3) この物体の運動エネルギーの変化が外力のする仕事に等しいことを示す式を書きなさい。 (4) 距離Lを速さぃを用いて表しなさい。 L m m x

解法を教えてください

課題1.区別可能な N個の原子からなる固体を考える。 各原子が角振動数 wで振 動しており、系全体のエネルギーEがMを整数として E Nhw + Mhw と表される場合、エネルギーと系の温度Tの間に次の関係式が成立すること を示せ。(kgはボルツマン定数) E=N hw + ehw/kaT _1