16の（2）で、なぜg=9.8を代入しないのですか？

衝突するか。 AとBが衝突する直前のBの速度はいくらか。 ヒント 時間tは共通。衝突する点の地面からの高さをh [m]とすると, Aの (2 120 m )B 落下距離は 120-h[m] 16発展 水平投射 塔の上から水平に小石を投げると, t(s) 後に塔の真下の地面から LIm]だけ離れた地点に落下した。 A(1) 小石に与えた初速度の大きさはいくらか。 メ(2) 塔の高さはいくらか。 x(3) 小石が地面に達する直前の速度の向きと地面とのなす 角を0とすると, tanθの値はいくらになるか。 chapter L[m]- 、t[s] 後 3 17(発国 斜方投射 図のように, 水平な地上の原点か ら斜め上方30°の向きに, 初速度58.8m/s でボー ルを投げ出した。 図のように座標軸をとり, 有効数 字2桁で答えよ。 メ(1) ボールの初速度の水平成分と鉛直成分は, それ ぞれいくらか。 (2) 投げてから 2.0s後のボールの位置はどこか。 また, そのときのボールの速度の 水平成分と鉛直成分はそれぞれいくらか。 58.8m/s 130° 0 ■7すでの時間はいくらか。また, 最高点の高さはいくらか。

この式変形のやり方を教えて下さい！🙇🏻‍♀️

問題 90 > 93 27 =(2glsin0 ひ=0+gsin0× g sin0 90. 斜面上の運動 解答(1) mgsin0 (2) m(gsin0+a) (3) m(gsin0-a) 指針 物体は,重力 mg, 斜面からの垂直抗力N, 斜面に平行。 向きの力Fの3つの力を受けて運動する(図)。 斜面に平行な方向に いて運動方程式を立てる。 解説 (1) 物体は等速度運動

（3）について誘導起電力がなぜこの向きかわかりません。 とくにV2に関してよろしくお願いします！

(4) しばらくすると,PQ は等速度で落下するようにな は P 0 →0, 2 464 ◆直線電流がつくる磁場中を運動する正方形コイル 図のように,真空中で、 無限に長い導線AにI[A]の一定な直線電流が流れている。1辺の長さ a[m]の正方 形コイル PQRS の面がA と同一平面上に置かれ, A に垂直な向きに v[m/s]の一定 の速さで動いている。Aと辺PSの距離がr[m]になったときについて次の問いに答 えよ。真空の透磁率を Ho[N/A°]とし, A と辺PS はつねに平行であるとする。 (1) 辺PSの位置における磁場の強さと,辺PS に生じる誘導 起電力の大きさを求めよ。 (2) 辺QR に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。 (3) コイル PQRS に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。 (4)定性 コイル PQRS に流れる誘導電流の向きを答えよ。 P 0=D8 e 20 S -R -U A-rー →2 Om 中の婚 ( T 密東 き向士 (玉川大改) *465 平行レール上を運動する導線 鉛直上向きで磁束 0点 4BQ Q

写真の(1)の質問です。 公式のV=vBdのvは"一定の速さ"ですよね。でもこの問題の場合、重力が働くので速さは一定じゃないですよね。…え…？ なぜこの公式が使えるのか教えてください😭

272 V章 磁気 536.磁場中を落下する導体棒図のように,真空中(透磁 率 )で,鉛直方向に間隔dで固定された十分に長い平行 導体に沿って,なめらかにすべる質量mの導体棒の動きを 考える。導体棒は, 常に平行導体と垂直を保ちながら電気 的に接触し,平行導体の上端に接続された抵抗値Rの抵抗 を通して閉回路を形成する。 ここで重力が鉛直下方にはた らいており,強さHの一様な磁場が水平に導体棒と直角の 方向にかかっている。 ただし, この磁場は電流の影響は受 けない。重力加速度の大きさをgとし, 鉛直下向きを正と して,次の各問に答えよ。 (1) 最初,導体棒を支えておき, 静かに手をはなすと移動 を開始する。その速度の正の向きの大きさがoになった とき,閉回路に生じる誘導起電力の大きさと, 流れる電流の大きさを求めよ。 (2) このとき,導体棒を流れる電流が磁場から受ける力の大きさと向きを求めよ。 (3) このとき,導体棒に生じる加速度の大きさと向きを求めよ。 (4) 導体棒が等速度運動をするようになったときの速さを求めよ。 R 538. 心C が、 てし け m (1 (2 のル 53 (13. 三重大 改) 例題45 537.磁場中の導体 図のように,十分に長い2 _S2

距離rに到達するまでの経過時間が宇宙の年齢に相当し、銀河が宇宙誕生時から現在の位置に達するまで等速度で運動していたと仮定すれば、宇宙年齢を見積もることができる。 式変形の意味が分かりません。4.6×10^7光年の式変形はどのように考えて行えばいいのですか？

4.6x10'光年 -4,6x10x3.0x10°x10°x60x60×24x365 54.35×10kn

(4)アで、力学的エネルギー保存則が使える理由を教えてください。(衝突するから力学的エネルギーは失われると思いました) どなたかよろしくお願いします🙇‍♀️

ばね定数をの軽いばねの一端を質量Mの円筒容器の底 に固定する。質量 mの物体Pと容器の間に摩擦はなく, 容器の厚みは無視できるものとする。重力加速度の大き 15 保存則 m A| P P。 k と (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき, Pを ばねの上端に静かにのせ, Pを支えてゆっくり下げて いくとき,ばねは最大いくら縮むか。 (2) 図1のような状態で, はじめPをばねの上端に静かにのせ,急に Pを放したとき,ばねは最大いくら縮むか。 さをgとする。 止 図1 x よ M00 m Mllllell m た 図2 図3 3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて、 Pをばねに押しつけてaだけ縮め, 全体が静止している状態で,容 器とPを同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。 (4) 図3のように, 滑らかな水平面上に静止している容器のばねに, Pを水平方向に速さ voであてたとき, ばねは最大いくら縮むか。 カ あ ー (4)(7) 容器から見ると, Pは近づいてきて, ばね を押し縮め、次に押し戻され, やがて離れる。 最も近づくのは(最もばねが縮むのは)Pが一 瞬止まって見えるときである。つまり相対速度 が0のときであり、容器とPの速度が等しくな ったときを意味している。その速さをuとする。 左向きを正として、運動量保存則より 止まった) m 最接近のとき mm m= Mu +mu m 4= m+M % 一方、力学的エネルギー保存則より,ばねの縮みをdとして 今m= M+mu"+ kd Jいを代入 m 2m+MW+号kdf d=», mM k(m+M) ひとことつけ加えておくと、容器上の人に保存則まで用いさせてはいけな い。保存則は運動方程式に基づくので, 静止系で用いるべきものである。そし て等速度系までは許される(これらをまとめて慣性系とよぶ)。 ただし、慣性力の効果をきちんと考慮すれば、非慣性系でも保存則を用いる ことが可能になる(問題31で扱う)。

問題とは直接関係ないのですが、(7)の図のx1→x3→x4で、等速度運動しないのはなぜか教えて頂けませんか？ 静電気力が小さくなることで、x1以降は摩擦力が静電気力と釣り合うようになり、加速度が0になることから等速度運動する、という風にはならないのでしょうか？

(1) nまでは等速度運動だから、力がつり合う。点Oから離れるにしたが。、 て左向きの静電気力 qEが増し、それに応じて静止摩擦力が右向きに地」 ていく。やがて、おでは最大摩擦力umg に達する。そこでの電場の強さ E= より 電気 13 静電気·単振動 47 HE 13 静電気·単振動 水平右向きにx軸をとり,原点を0 電場 電場 とする。水平方向に -ax で表される -出mg aq q*a =mg 電場(電界)をかける(xは座標で, aは 図P 正の定数)。そして,水平右向きにベ ルトを一定の速さで動かす。正電荷q は向きを含めて 一g"axと表せる(ばねの弾性力と類似)ので ド=-aqx + mmg ベルト (2) Pはベルトに対して左へ滑るので、動摩擦力は右向きに働く。静電気。 を帯びた質量 mの小物体Pを点Oの位置でベルト上に置くと,Pは F=-aq (x-mg) aq (3) 上式を変形すると ベルトに対して滑ることなく動き始めた。Pとベルトの間の静止摩 これよりPはェ= mg(< x)を振動中心として単振動をすることが aq 擦係数をL, 動摩擦係数を μ(<μ)とし, 重力加速度をgとする。 ベルトは帯電しないものとする。 分かる(復元力の比例定数K=aq)。 もちろん。振動中心で最大の速さとなるので 出mg aq Pはやがて位置:x=(1) ]で滑り出す。 その後のPに働く合力F は,Pの位置xを用いて, F=(2) (4)単振動のエネルギー保存則(Fエッセンス(上)p79)より と表せる。Pはx=bで一瞬 静止した後,左へ戻り, 位置 x2=D (3)で最大の速さ Um=L(4) となる。x=bから x2に至るまでの時間は カ=D(5) である。その 後,Pは x =(6) で再び一瞬静止し, 右へ動くが, x4=(7) でベルトに対して静止し, 再び滑り出すまでには, ベルトの速さを (関西大+大阪大) K(b-xx)?= るV | aq = (b-mg aq V aq m (5) 右端から振動中心に移るまでの時間だから、周期Tの一である。 m- m Vとすると,tz=(8)の時間がかかる。 (6) は左端で、振幅A=b-xだけ、 中心xxの左側にあるので(次図を 参照) =-A= 2xーb=mg なお,(4)は、。=Ao =(bーx)·2x/Tとして求めてもよい。 Level(1), (2) ★ (3)~(6) ★ (7), (8) ★★ ーb aq 会 ( (7) Pは左端から右へ向かって速さを増していく。次図のように, ベルトの 速度Vと同じになるのは, 単振動の対称性から(ベルトに対して滑り始め た)位置xと振動中心をはさんで同じ距離だけ左に離れた位置 xx となる。 Point & Hint 力学としては,ばねに付けられた物体の, 動くべ ルト上での運動と同等である。 自然長 ma P V (2) Pはペルトに対して左へ滑る。 すると動摩擦力 の向きは…。 ベルト V Oms (3)~(6) (2)の合力Fの式から運動 (地面に対する運 動)が確定する。そして,いろいろな量が求められる。ん (7) Pの速度がベルトの速度と一致するのは…。 それまでの運動のもつ対称性 0 を利用したい。 単振動のエネルギー保存則で考えてもよい。振動中心から同じ距離だけ 離れた位置での単振動の位置エネルギーは等しいから, 運動エネルギーが (つまり速さが)等しい。 次図より . = 2xーx= aq mg (2h-) X- = Xー A A 左端 中心 右端 b -V ロー 赤点線は単振動 黒点線は等速V (8) xに達するまでは, Pはベルトに対して左へ滑り, (2)の「Fに従う単振 動であったが、いったんベルトに対して止まると,静止摩擦力に切り替わ り,Xに達するまではベルトと共に等速Vで動く。 ね= 2(x- x) V X-X 2mg ミ) agV

専門物理の電磁誘導分野です レール上で導体棒を打ち出す時、画像のような問題文では「速さv0で等速度運動をしている」or「初速度v0である時間だけ加速度運動をしたのちに速さvで等速度運動をしている」のどちらで解釈すると良いでしょうか？

第2問 図2-1のように,太さが無視できる十分に長い導体の2本のレール ab と cd を距離1だけ離し, レールの端 ac 間, 端 bd 間にそれぞれ回路素子とスイッチ を導線で接続する。質量 m, 長さ1の導体棒 PQ を2本のレール上にレールに垂直 な向きに支えて静かに置く。2本のレールを含む平面に垂直上向きに一様な磁場 (磁界)をかける。2本のレールの両端および,その間に接続した回路素子は磁場の 外にあり,その影響を受けないものとする。導体棒 PQ はレールに垂直な向きを 保ったまま,レールに沿って擦力が働かずになめらかに運動し、レールの端から 飛び出すことがないものとする。以下の抵抗値Rの2つの抵抗以外の回路の抵抗 は無視できるものとする。また, 導体棒PQを含む閉回路に流れる電流が作る磁場 の影響,および電磁波の発生は無視できるものとする。重力加速度の大きさをg として,以下の設問に答えよ。 I 図2-1のように, レールの端 ac 間, 端 bd 間にそれぞれ抵抗値Rの抵抗と スイッチを導線で接続する。この2本のレールを水平面に対して角日だけ傾け 固定する。ac 間のスイッチだけを閉じてから, 導体棒 PQ を速さ v0でa→b向 きに打ち出すと. 導体棒 PQは等速度運動をした。 スイッチc R B」 a B1 P sd スイッチ R b 図2-1

物理の電磁気の問題ですが(3)の解説がよく分からないので解説していただけますか？

(琉球大) 123 鉛直上向きで磁束密度Bの一様な磁界 L 中に, 十分に長い2本の導線 abと cd が水 平に間隔しだけ隔てて置かれている。 ac 間 には, 抵抗値R の抵抗と起電カEの電池が E- 接続されている。導線 ab, cd間には,これ らと垂直になるように質量M の導線Lが置 かれている。はじめ, Lは固定されており, Lと導線 ab, cd 間の静止 R B d C 鉛直上方から見た回路

(2)教えて欲しいです。

39. 運動方程 劇 p.50 質量0.50kg の球を軽い糸でつるし,糸の上端を持っ て鉛直上向きに球を引き上げた。重力加速度の大きさ 98m(5 (2) を9.8m/s° とする。 (1) 球にはたらく重力の大きさ W [N] を求めよ。 (2) 次の各場合の糸が球を引く力カ(張力) S[N] の大き さを求めよ。 の 静止していた球が等加速度 2.0m/s° で加速しながら上昇中。 2球が等速度1.4m/s で上昇中。 )0.50kg 等速度で上昇していた球が等加速度 2.8m/s。で減速しながら 上昇中。 0.56X2、 maf 0,50x2.0 0 e|3 の