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理科 中学生

色をつけた問題の求め方を教えてほしいです!

5 ばねばかりを用いて, 作業1~5の手順で実験を行った。 1~6の問いに答えなさい。 た 「だし, 実験で力の矢印をかくときは, 1Nを5cmの長さとした。 〔実験〕 作業1・・・ 図1のように, 1本のばねばかりで輪ゴムに付 けた金属の輪を1Nで引き, 輪の中心0点をかく。 作業2・・・ 図2のように, 2本のばねばかりで角度をつけ て輪ゴムを0点まで引き, それぞれのばねばかりに 付けた金属の輪の中心A点、B点をかく。 また,そ れぞれのばねばかりの値を記録する。 作業3・・・ 図3のように, 1本のばねばかりが金属の輪を 1Nで引く力F の矢印をかき, 輪ゴムが金属の輪を 引く力 F2 の矢印をかく。 作業4・・・ 作業2で記録した値に合わせて、図3のよう に 0点からA点の向きに力の矢印をかき, 0点 からB点の向きに力Bの矢印をかく。 作業5・・・ 作業 2, 4を角度を変えて行い, 力の関係を調 べる。 1 力にはどのような働きがあるか。 ア~エから適切なも のを全て選び, 符号で書きなさい。 O 画用紙 輪ゴム 0点 力 F2 図1 0.4N A点 0点 0.4N A 定滑車 金属の輪 糸 図2 向きを記録した線 ア 物体の形を変える働き イ 物体を支える働き ウ物体の質量を変える働き エ 物体の運動の状態を変える働き 2図3, F と力 F2 はつり合っている。 物体に働 く力がつり合っているとき, 静止している物体は静止し 続け, 運動している物体は等速直線運動を続ける。 この ような法則を何というか。 言葉で書きなさい。 図3の力Bの大きさは0.8Nであった。 力B の矢印の長さは何cmか。 4 力 A と力Bの間の角度がどのような場合でも, 力Fが力Aと力B を合わせた力であ るといえる理由として最も適切なものを,ア~エから1つ選び, 符号で書きなさい。 アカF は, カAと力Bの間の角の二等分線上にあるから。 イカ F は, 力Aと力Bを2辺とする平行四辺形の対角線になっているから。 ウカ F1は, 力Aと力B を合わせた力と作用反作用の関係になっているから。 エカ F の大きさは,力Aと力Bの大きさを足したものと同じになるから。 5 カ A, カB, 力 F1 の大きさが全て1Nのとき, 力Aと力Bの間の角度は何度か。 0° から 180°の範囲で書きなさい。 6 図4のように, ひもと定滑車を天井に固定し, 動滑車を用い て, 荷物を持ち上げる装置を作った。 質量 8.0kgの荷物がP の高さにあるとき, 手がひもを引く力を力F とする。 次に, 質量 8.0kgの荷物をQの高さまで持ち上げて静止させた。 こ のとき, 手がひもを引く力を力 F4 とする。 力 F3 と力 F4 の大 きさとして最も適切なものを, ア~エから1つ選び, 符号で書 きなさい。 ただし ひもや滑車の質量, 摩擦は考えないものと し 100gの物体に働く重力の大きさを1とする。 アカF3と力 F4 の大きさは, ともに80Nである。 イカ F3 と力 F4 の大きさは, ともに40Nである。 ウカF3の大きさは,力 F4 の大きさより大きい。 エカ F3 の大きさは,力 F4 の大きさより小さい。 図 3 'F3 基準線 B点 0.8 N 0点 力 B 0.8N IN B |ばねばかり 金属の輪 `天井 動滑車 F 図 4 「ひも 荷物 ........... Q P

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物理 大学生・専門学校生・社会人

電磁気学の問題になります。 問3以降全く分かりません。教えていただけると助かります。

真空中で円周にそって流れる電流 (円電流) がつくる磁場, および, 円電流と等価な磁気モーメントについて 考える. 一般に,真空中で電流素片Ⅰds が距離 R だけ離れた点につくる磁束密度 dB は dB = Ho Ids x 4π R² で与えられる (ビオサバールの法則) ここで, Mo は真空の透磁率,Iは電流の大きさ, ds は電流の方向に とった微小変位ベクトル, hは電流素片からその点に向かう方向の単位ベクトルである. (1) 下図 (a) に示されるように、座標原点を中心とする π-y平面上の半径aの円周にそって図に示された方 向に電流Iが流れているとき, 点A(0, 0, h) における磁束密度の向きと大きさを求めよ. ただし, ん > 0 とする. (2) 下図(b)に示されるように、座標原点におかれた大きさがpでz軸方向の磁気モーメントが,点A(0, 0, h) に作る磁束密度の向きと大きさを求めよ。 ただし, 磁気モーメントとは正負の磁荷の対が微小な距離だ け離れているものであるが, んはその距離に比べて十分大きいとする. 問 (1) と問 (2) の結果より, 半径aの円電流Iは,十分遠方からみると, 大きさがHoTa²Iの磁気モーメント と等価であると考えられる.このことを利用して,次に, 真空中で円運動する荷電粒子について考える。 ただ し, 古典力学の範囲で考えることとし, この円運動による電磁波の輻射は無視できるとする. (3) 座標の原点に電荷g (> 0) が固定されている。 下図 (c) に示すように、質量がmで-gの電荷を持つ質 点が, g-y平面上で原点の周りを図に示す方向に一定の角速度で円運動している. この円の半径をと する. この質点の円運動を円電流とみなすことにより, 十分遠方からみた等価な磁気モーメントの向き と大きさ on を求めよ。 ただし, 真空の誘電率を e とする. (4) 下図 (d) に示すように、 磁束密度が B (> 0) で軸方向の一様な弱い磁場中で、 問 (3) と同じ問題を考 える ただし, 質点の円運動の半径は問 (3) と同じと仮定する. このときの十分遠方からみた等価磁 気モーメントの大きさを Pen とし, Apo PeB-Poo をBの1次までの近似式として求めよ. 2 •A(0,0,h) Z •A(0,0,h) y Pr (b) C 2 dan dal g 'T

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物理 高校生

類題が分かりません。解説お願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

例題1 豆電球の電流電圧特性 右のグラフは,ある豆電球にかけた電圧 V〔V〕と流れる電流 Ⅰ [A] との関係を表して いる。この豆電球と抵抗値=20Ωの抵抗 を右下の回路図のように直列につなぎ, 起 電力 E = 1.6Vで内部抵抗が無視できる電 池に接続した。 このとき、豆電球にかかる 電圧と豆電球を流れる電流を求めよ。 指針 オームの法則を表す式を V, I を用いて表し, この式が表す直線と電流電 圧特性を表す曲線との交点を求める。 解抵抗にかかる電圧はE-Vである。 また, オームの法則より,これは I に 等しいから, E-V=r181 p.250 E=1.6V,r=20Ωのとき、 この式 が表すグラフは, 右のような直線とな る。 V.Iはこの直線上の点であり,か つ,電流電圧特性を表す曲線上の点で もある。したがって、 両者の交点の座 標を読み取ると, I=0.050 A, V=0.60 V 類題 1 I[A] 0.08 20.06 0.04 st 0.02 0 -EV-ネ -V- VI +→I I[A] 0.08 0.06 0.04 0.02 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 y [V] 0 r AJE E E-V=r1 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0y[V] ... 例題1の豆電球と10Ωの抵抗を並列につなぎ, 別の電池に接続したところ。 電池から流れた電流は0.10A であった。 この電池の起電力を求めよ。 ただし、 電池の内部抵抗は無視できるものとする。 0.52 V

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