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物理 高校生

赤い丸で囲んだところはは、Aの位置エネルギーですか?Bの位置エネルギーですか?教えてください!

42 電磁気 1 静電気保存則 11 静電気保存則 43 +Q [C] を帯びた質量 M [kg] の粒子 Bがx軸 上の点Pに静止している。 また,+q 〔C〕 を帯びた質 M.Q m.g A No B →x P 量m 〔kg〕 の粒子 A が最初, B から十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に速度vo [m/s] で動いている。 クーロン定数をk [N·m2/C2] と し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 *ず,粒子Bが点Pに固定されている場合について, [1) AB間の距離の最小値 ro 〔m〕 を求めよ。 (2) AB間の距離が2ro 〔m] のときのAの速さv [m/s] を求めよ。 (3)Aの加速度の大きさの最大値 amnx 〔m/s2] を求めよ。 次に,粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について, (4). AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s] を求めよ。 ま た AB間の距離 1 [m] を求めよ。 (5)その後AとBは互いに反発し遠ざかる。 十分に時間がたった後 のAの速度v [m/s] を求めよ。 LECTURE (1) 無限遠点での位置エネルギーはU=g×0=0 で AB間の距離がrの とき U = qr kQ と表されるから、力学的エネルギー保存則より 12mu2+0=0+ kgQ 2kgQ .. Yo= ro mvo2 (2)前問と同様に 11/23m²+0=1/12/31 kqQ -mv² + 270 1 = A (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで, AがBに最も近づいたときだから mamax=k- = k 9Q ro2 kqQ Cmax= mvo mro4kgQ (4) 最接近のときの相対速度は0で AとBの速度 は等しくなるから, 運動量保存則より v= 72 加速度のこと は力に聞け! 止まったし mv=mu+ Mu m . u = Vo + m+M 物体系についての力学的エネルギー保存則より nv= 11/21m² 120m² +12/2/21 (岡山大) 71 Bから見れば 上で求めたuを代入して n= mMvo2 2kgQ(m+M) AAはUターン kqQ r Level (1)~(3)★ (4),(5)★ Point & Hint (1) (2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUはU=gV と, kQ V= からつくり出す。 r (3) 加速度といえば, — 運動方程式 ma=F を思い出したい。 (4) 物体系に働く外力がないから…。 最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については,A・B 全体について (物体系について) 力学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5)2つの保存則の連立。 A と B は十分離れるので位置エネルギーは0としてよ い。 位置エネルギー U= はAとB 全体でつくり出したもので, 1, 2)では Bが固定されているためAだけで使えたのである。 力学でいえば. AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似てい (5)Bの速度をひB とすると, 運動量保存則より 力学的エネルギー保存則より mv=mvs+M ... ① 11/23m²=1/21mv^2+1/2v…② ①,②よりv を消去すると V₁ = m-M m+Mvo という の正負はとMの大小関係で決まる。 なお,計算からは 解も出るが,Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 別解 弾性衝突とみなしてもよい。 反発係数 e=1 だから ひA-VB=-1× (v-0) ......③ ①と③の連立で解くと早い。

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生物 高校生

なぜ68の(4)は、蛍光ペンで囲ったような式があらわれるのでしょうか?

思考 論述 医療 □68 腎臓(3) ある哺乳類の静脈に多糖類の一 図1 種であるイヌリンを注射し、 一定時間後に図 1の①~⑤の各部から,血しょう, 原尿, 景 を採取して、その中に含まれているイヌリン および4種類の物質adの濃度を測定し た。図2は、イヌリンと物質adの濃度の 測定結果を示したものである。なお、イヌリ ンは腎臓ですべてろ過された後、 毛細血管に は全く再吸収されずに排出される。 (1) 図1の①と②を合わせた構造の名称と,図2 ⑤の名称をそれぞれ書け。 (2)図2の物質adのうち, 尿が生成され る過程で最も濃縮されているものはどれ か。 記号で答えよ。 また, その物質の濃 縮率を書け。 (3) 図2の物質は,次の(ア)~(オ)のうちのど れか。 記号で答えよ。 また, それを選ん 1 血しょう・原尿・尿中の濃度 (g/100mL) イヌリン し 10.0 物質 8.0 12.0 物質b 2.1 1.0 10.3 物質C →0.35 0.1 10.1 10.03 物質d だ理由を述べよ。 0 (1) ② (3) 4 5 ア尿素 (イ) 尿酸 測定部位 (ウ グルコース タンパク質 (オ) ナトリウムイオン (4)この哺乳類が1日に排出した尿量を1.5L とすると,この哺乳類が生成した原尿 量は1日に何Lか。 また, 尿量と求めた原尿量から,物質bは1日に何gが血 液中に再吸収されたことになるか。 (5) 図2の物質dは、正常なヒトでは尿中に含まれることはないが,あるホルモン の分泌異常のヒトでは尿中に物質dがみられるようになる。 このホルモンとは 何か。 また、このホルモンの分泌を促進している神経は何か。 (東京慈恵医大)

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