物理、水平ばね振り子の質問です。 問2の答えの下から6行目の「単振動の角振動数はω^2=k/mを満たす」のところなんですけどどうしてこの式になるのか教えてほしいです🙇‍♀️

SEOS 50. 水平ばね振り子 06分 ばね定数kの軽いばねの一端に質 量mの小物体を取り付け, あらい水平面上に置き, ばねの他端を 壁に取り付けた。図のようにx軸をとり, ばねが自然の長さのとき の小物体の位置を原点 0 とする。 ただし,重力加速度の大きさをg, 小物体と水平面の間の静止摩擦 係数を μ, 動摩擦係数をμ'′ とする。 また, 小物体はx軸方向にのみ運動するものとする。 0 問1 小物体を位置 x で静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような, 位置xの最大値 XM を表す式として正しいものを、次の①~⑦のうちから1つ選べ。 ME 2006 ① ② (3) ③ 2μmg k μ'mg μ'mg ④0 (5) 6 ⑦ 2k k 問2 次の文章中の空欄ア・イに入れる式の組合せとして正しいものを,下の①~⑧のうちから 1つ選べ。 RYS [① (2 (3 μmg_ 2k 4 ア μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k μmg k 問1の XM より右側で小物体を静かにはなすと, 小物体は動き始め、次に速度が0となったのは時 間が経過したときであった。 この間に, 小物体にはたらく力の水平成分 F は, 小物体の位置をx とするとF=-k(x-ア) と表される。 この力は, 小物体に位置アを中心とする単振動を生 じさせる力と同じである。 このことから,時間はイとわかる。 イ イ μ'mg 2k m π√ k 2π π m V k TV 2π k m k m (5) (6) (7) ⑧ ア μ'mg k μ'mg k μ'mg k μ'mg k π 2π π 2π. m k m k k m [2015 追試] k 3000000 k m m 2μ'mg k x [2018 本試]

この問題で、解説の上から2行目の電位差の計算式を見ると抵抗R₁と鉛筆の芯の符号が違くなっていると思うのですが、なぜどちらも同じ抵抗なのに符号が違うのですか？

問4 次の文章中の空欄 ア して最も適当なものを,下の①~⑧のうちから一つ選べ。 12 ① ② ③ 4 ⑤ 6 ⑦ ⑧ 図5のように、 接点TをABの中点の位置に固定すると, 電流計を図5 の矢印の向きに大きさ 5.00 ×10-2A の電流が流れた。 抵抗 R と電流計を 流れる電流が等しいため, TB間の電位差は ア Vである。 ここで, 鉛 筆の芯の TB間を流れる電流の大きさをIとすると, AT 間を流れる電流の 大きさは イより, I +5.00×10-A である。 鉛筆の芯のAB間の抵 抗値をRとすると, I = 2.25 × 10 -1 A および R = ウ |Ω と求められる。 電池 E1 3.00 V ア 1.05 1.05 1.05 1.05 1.35 ~ ウ に入れる数値または語句の組合せと 1.35 1.35 1.35 A 5.00 × 10-2A T B 図 5 A 抵抗 R1 13.00Ω 電池 E2 T1.20V イ オームの法則 オームの法則 キルヒホッフの法則 キルヒホッフの法則 オームの法則 オームの法則 キルヒホッフの法則 キルヒホッフの法則 ウ 12.0 20.0 12.0 20.0 12.0 20.0 12.0 20.0

(1)で電流がE→C1→R2→C2→Eの向きで流れるのは何故ですか？

94 15 直流回路 必解 115. <コンデンサーを含む直流回路> 抵抗 R1, R2, R3, コンデンサー C1.C2, スイッチ S1, S2 および 電池Eからなる回路がある。 R1, R2, R3 の抵抗値はそれぞれ2Ω, 4Ω 6Ωであり, C1, C2 の電気容量はともに4μF, E は起電力が 12V で内部抵抗が無視できる電池である。 最初 S は開いており S2 は閉じている。 (1) S1 を閉じた瞬間に R2 を流れる電流はいくらか。 (2) S1 を閉じて十分時間がたったとき R2 を流れる電流はいくらか。 (3) (2) のとき, C に蓄えられた電荷はいくらか。 (4) 次に, S と S2 を同時に開き, 十分時間がたった。 そのとき C に加わる電圧はいくらか｡ (5) (4) のとき, R1 で発生する熱量はいくらか｡ [東京電機大改] C1 S2 R3 S1 R₁ R₂ 必解 116. <電球とダイオードを含む直流回路〉 図1のように,電球, ダイオード, 抵抗値 20Ωの抵抗, および電圧 値を設定できる直流電源からなる回路を考える。 電球は図2のような 電流電圧特性をもつ。 ダイオードは図3で示すように,電圧 1.0V 未 満では電流 0A, 1.0V以上では電流 [A] = 0.20×(電圧 〔V〕 -1.0)の 電流電圧特性をもつ。 次の問いに答えよ。 (1) 電球の電流電圧特性に着目する。 電球の抵抗値は一定ではなく, 電圧や電流の値によっ 抵抗 20Ω 本 て異なる。 電球の抵抗値が26Ωになるときの, 電球に加わる電圧を有効数字2桁で求め よ。 S ダイオード 図1 電球 電源

VLの式がなぜこうなるのか分かりません。 位相がずれているというのは何か他の情報から導くことは出来ないのでしょうか？

② コイルのリアクタンス 図 115のように, コイルに流れる電流I[A] と, コイルに加わ る電圧 VL[V] を I = Ito sin wt (113) VL = Vuosin (wt + $) (114) とおく。ここで,電圧の最大値 VL0 [V] と, 電流の最大値 Luo [A]の比を考える。 XL=X/10 VL=VLosin (wt+$) リアクタンスは次のように 310 第4編 図 115 (115) コイルL =Iusinwt tb コイルに加える交 流電圧 は矢印の向きを 正とし,V,は点b に対する点 a の電位を表すものとする。 XL, は, 交流に対する抵抗のはたらきを示す量であり,これをコイルの 10 オーム reactance ■己インダクタンスをL[H], 交流の周波数をf [Hz] とすると,コイルの リアクタンスという。単位は抵抗と同じく, Ωを用いる。 コイルの自 15

(1)は、なぜ電流が流れていないはずなのにVdでは電位が加わっているのですか？ また(2)は、VcVdの電位がなぜマイナスなのかさっぱり分かりません。教えて欲しいです🙏

485 電位 図の回路において、 Eは内部抵抗の無視 できる起電力100Vの電池であり, それぞれの抵抗は, R1=20Ω, R2=30Ω, R3=50Ω, R4=100Ω である。 Sはスイッチを表し, Gは接地されている。政 (1) スイッチSが開いているとき, 点A,B,C,DA の電位はそれぞれいくらか。い (2) スイッチSが閉じているとき, 点A,B,C,D の電位はそれぞれいくらか。 DEDA 二E S ________R₁ 20 R 3 50 C 132, R2 B B & Roo G =

こちらの角速度ωが √kg / √klcosθ+mg となるのはどうしてですか？ xはmg/kcosθと求められました

‒‒‒‒‒‒ ‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒ 類33 自然の長さ[[m], ばね定数k [N/m] の軽いば ねの上端を固定し, 下端につるした質量 m[kg] の小球を水平面内で等速円運動させたところ, ばねは鉛直方向と0の角をなしていたとする。 このときばねの伸びx [m] と 小球の角速度 w[rad/s]をそれぞれ求めよ。重力加速度の大 きさを g[m/s2] とする。 ヒント ばねの弾性力と重力の合力が, 等速円運動の向心力の役割をしている。 lllll rrrrrrrrrrrrrrrrrrr 30

(２)の電流の向きがわかりません。誰か教えてください

物 400 234 第4編 電気と磁気 基本例題 90 磁場を横切る金属棒に生じる誘導起電力 図1のように、真空中に金属レー y ルが水平に置かれ、その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。 金属棒の長さは/〔m〕で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に、磁束密度B [T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸, 金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きはz軸の正の向き (紙面 裏から表の向き)である。 また、金属棒の抵抗はR [Ω] である。 〔A〕 図2のように, 端子 a,b 間に起電力E 〔V〕 の電池(内部抵抗 0) を接続した ところ、金属棒は動き始めた。 金属棒がx軸の正の向きに速さ 〔m/s]で動い ている よってI= E-vBl R 軸の正の向き (3) F=IBl= 習 [A] z軸の負の向きの磁場をつくる 向きに誘導起電力 Vが発生 (レンツ の法則)。 Vの向きはEの向きと反 対になる (右ねじの法則)。 (1) V=vBI (V) ....... ① (2) キルヒホッフの法則Ⅱより E-V=RI E-vBl R Q 2 ...... ② 2 a (A). E÷ BI (N) b r a b 図2 指針 磁場を垂直に横切る金属棒に生じる誘導起電力の大きさはBl〔V〕 である。 向きは、レンツの法則と右ねじの法則とから判断する。 レール V (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V〔V〕 を求めよ。 (2) 金属棒に流れる電流の大きさ / [A] と向きを求めよ。 (3) 金属棒に加わる力の大きさF 〔N〕 を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき (4) 金属棒の速さひ [m/s] を求めよ。 〔B〕 図3のように, 端子a, b間に固定抵抗 〔Ω〕 を接続し, 金属棒に外部から力 を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ 〔m/s] で動いているとき 5 金属棒に流れる電流の大きさ / 〔A〕 と向きを求めよ。 金属棒 抵抗 R 図 1 a >>431.432 b PUBL R+r B 磁場 軸の 正の向き 図3 E よって ひ=- - [m/s] BU (4) 力Fはx軸の正の向きにはたらき(フ レミングの左手の法則), 棒は加速さ れ,”の増加とともにVも増す。エ がEに達すると, ② ③ 式より I=0. F = 0 となり,以後, 速さはひで一定 になる。 ③式で,ひのとき F=0 より Evo Bl=0 〔B〕 (5) 誘導起電力の向きと大きさは〔A〕 と同じなので V= BI [V] 〔A〕,y軸の負の向き

(2)についての質問です。Gに電流が流れないので、緑の所と、黄色のところが等電位で、Es分電圧降下することは理解できますが、ここのEsはE0ではダメなのでしょうか？ 可変抵抗に入ったところの電位がE0で出てきた所の電位が0で、電圧がE0とい考えるのはおかしいでしょうか？解説... 続きを読む

113 図1のように、起電力E〔V〕, 内部抵電圧計V 抗r 〔Ω] の電池Dに内部抵抗ry [Ω]の電 圧計Vを接続した。 このときVが示す値 は,Eではなく, (1) 〔V〕 である。 そこで電池Dを,図2のように, 電池 Eo, 抵抗線 AB, 検流計 G, 既知の起電力 Es [V] をもつ標準電池 Es およびスイッチ S1, S2 を組み合わせた回路に接続した。 AB は太さが一様で、 接点Cの位置は調整で き, AC間の抵抗値が読み取れるように なっている。 S を開いたとき, AB に流れ る電流をI〔A〕 とする。 S, を閉じ, S2 を① に入れた状態でGに電流が流れないよう にCの位置を調整したときの AC間の抵 抗値 Rs [Ω] は, Rs= (2) [Ω]となる。 次にS2を②に入れ、再びG に電流が流れ ないようにCの位置を調整したとき, AC 間の抵抗値をR [Ω] とすると, E は既知 a E Es 電池D 図 1 Eo? 電池D Eo r 図 2 (千葉工大) rv 1 2 b S2 ・B S1

物理重要問題集より単振動です 写真の4).5)青線部分の2はどこからでてきたのですか？ 教えて欲しいです

A 必解 52. <2本のばねによる単振動〉 図のように,なめらかな水平面上に質量mの物体Pが同 じばね定数んをもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。 水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置をx座標の原点とする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりaだ けずらしてからはなす。 このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。 時刻 t=0 において、物体Pはちょうど x座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。 ばねの質量はないものとして、次の問いに答えよ。 (1) 時刻t における物体Pの位置xおよび速度を等速円運動の角速度を用いて表せ。 (2) 時刻t において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, ω と x を用いて表せ。また,2 つのばねAとBから受ける力Fを, kとxを用いて表せ。 B 1000 P P800000 120 (3) 物体Pが x = α に達してから, 初めて原点を通過するまでの時間 to と, 初めて x 12/24を通過するまでの時間を,kとmを用いて表せ。 (4) 物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置, およびばねの弾性力による物体 FELS ULL Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,ωやTを用いないこと。 pl (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置xの関係を求め, vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a,kおよびm を用いて表せ。 また,物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 [香川大 改〕

インピーダンスと抵抗は別物ですか？ ad間のZが50Ωに対して、抵抗は40Ωとあるんですが あと抵抗求めてる時にab間で測った電圧を使えてる理由も教えて欲しいです。

COS は +均 EX 抵抗と 0.2 Hのコイル, 50 μFのコンデン サーをつないだ回路に角周波数w=400 rad/s の交流が流れている。 電流計,電圧計 は2A, 80Vを示している。 抵抗の値はい くらか。 また、次の区間での電圧を求めよ。 (1) bc 間 (2) cd間 (3) ad間 (4) bd 間 解 VR=RI より R=V₁ = 80 =40Ω 直列だから電流I=2Aは以下どの部分にも共通。 (1) VL=wL·I=400×0.2×2=80×2=160V (2) Vc= 1 400×50×10-6 ··] = WC (3) ad間のインピーダンスは CASS a Zad=√ √ R² + (wL-1)² = ∴.Vad = ZadI=50×2=100V A x2=50×2=100V =√402+ (80-50)=50Ω b 0.2 H 50μF mell C ☹ 130 & 電流,電圧の 値は実効値 Miss Vad = VR+VL + Vc としてはいけない。 瞬間の電圧なら、 部分の和は 全体に等しい。 しかし, 実効値は最大値につながる量だ。 3つの部分の 電圧は同時には最大にならない。 だから足すわけにいかないんだ。 そして, Z=R+wL + 1/ωC も成立しない。