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理科 中学生

イとウを教えてください!イは磁界はNからSに行くと考えてといたんですけどそれだと答えに合わなくて、、磁界の向きと電流の向きの違いも分かりません。エの問題は【あ⠀】がわからないです9×1.5=13.5 次に13.5×5をしました

問5 Kさんは、電流と磁界について調べるために,次のような実験を行った。これについて,あとの各問 いに答えなさい。 〔実験 1] ① 銅線を巻いてつくったコイル, U字形磁石, 電源装置, 抵抗器を使って図1のような装置を つくった。 ②図1の装置にある向きの電流を流したところ, コイルがの向きに動いた。 ( 木の棒 コイル スタンド 観察する向き U字形磁石 コイルが動いた向き 図 1 抵抗器 電源装置 〔実験2] 磁界の中で電流にはたらく力を利用したものの1つの例と して, モーターがあることがわかった。 そこで, モーターについて 調べるため, 小さなコイルと整流子, U字形磁石を使って図2のよ うな装置をつくり, コイルに a→bの向きに電流が流れるようにし たところ, コイルが回転しはじめた。 〔実験3] 図3のように、抵抗の大きさが4Ωの抵抗器, モーター, 電流計を直列につなぎ, 電源装置を操作して モーターと抵抗器に電圧を加えて, モーターに5秒間電 流を流して 1.50kgのおもりを120cm引き上げた。このと き電源の電圧は 9.00V で, 電流計は1.50A を示していた。 なお,このとき100gの物体にはたらく重力は1.0N であ るとし,糸の質量は考えないものとする。 また, 糸は伸 び縮みせず, 滑車と糸の間の摩擦は考えないものとする。 滑車一 おもり スイッチ コイル 120cm 5 rath 図2 電流計 U字形磁石 モーター 図3 ブラシ 整流子 電源装置 抵抗器 (4Ω)

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物理 高校生

どうして(1)で遠心力を考慮していないのでしょうか?速くすればするほどmrω²/sinθ分大きくなっていくのではないのでしょうか?

基本例題12 円錐振り子 図のように、長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをyとして, 次の各問に答えよ。 (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として、水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はUsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scost=mg mg coso S = - こ S Scost Ssine img (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw² = F から、 m (Usind) w2=mgtan0 周期T は,T= 2π W 基本問題 55,56,57 = =2π 00 (= Icoso g g l cos 0 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (Isine) w²-mg tan0=0 m m (Isin) w² Ssin0=mgtan mg 【Point 向心力は、重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく、円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 第Ⅰ章 力学

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