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物理 高校生

⑸の計算がよく分からないのですが、途中過程を細かく教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

右の図は,起電力E, 内部抵抗rの直流電源に, 可変抵抗器(抵抗値Rは自由に変 396,397,398,390 基本例題 81 電池から供給される電力 EA えられる)をつないだ回路を示している。 (1)可変抵抗器を流れる電流Iを求めよ。 (2) 可変抵抗器に加わる電圧Vを求めよ。 (3)全回路で消費される電力 P。 を E, r, Rで表せ。 (4) 可変抵抗器で消費される電力 P、を E, r, Rで表せ。 (5) P, の最大値を求めよ。また, そのときのRを求めよ。 (6) Po-Pは何を意味するか, 15字以内で説明せよ。 RS 念 解営 E Y 指針 キルヒホッフの法則I E=RI+rl, 電圧降下 V=RI, 電力 P=IV=I°R などの式を用いる。 解答(1)キルヒホッフの法則Iより P=1°R とき,Pは最大と なり,最大値は E E=RI+rI I'r E よって I=- R+r 4r E (2) オームの法則「V=RI」より R -E R+r' Po=IE 別解(4)の式をRに関する2次方程式に V=RI= 変形して PR°+(2P.r-E")R+P.f=0 Rは実数であるから, 判別式Dは D=(2P.r-E°)-4P,×P.r =E'(E°-4P.r)20 D= (3) 電力の式「P=IV」より E? Po= IE=- R+r (4) 電力の式「P=I°R」より 3 2 E P=l'R= R R+r, ゆえに P.s P,の最大値 E E 4r' 4r マー() EJR \? R+r E? 2 のとき(4)より R=r (6) E=RI+rI より IE=I°R+I'r よって Po=P,+I'r すなわち Po-P、=I'r Po-Piは 内部抵抗rで消費される電力。 E (5)(4)より P== Rtr! E? 三 (VR+r/NR)(/R-r/\R) +4r r よって,VR=,すなわち, R=rの VR

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物理 高校生

物体Bの垂直抗力は図示しないのですか?

例題 2 力のつり合いと作用· 反作用 問 口 る軽い滑車を通して物体Bを床上に静止させた。 (1) 糸が物体Aを引く力の大きさは何Nか。 (2) 床が物体Bから受ける力の大きさは何Nか。 A 床 着目する物体にはた 指 れぞれの物体でのn 合いの関係を考える。 呼 求める力の大きさを TN]とする。 Aに着目して, Aが受け る力を 0 接触していなくてもはたらく力 の 接触する物体から受ける力 に分けて整理すると次の表や図のようになる。 TA 0 Aにはたらくカ O Aにはたらく重力 (鉛直下向き, 4.0N) 4.0NV の糸がAを引く力(鉛直上向き, T[N]) Aにはたらく力のつり合いより, 鉛直上向きを正として, T-4.0N=0 よって, T=4.0N 5 (2) 糸が引く力は両端で等しい。 また,床がBを押す力とBが床を押す力は作用·反作用の関係 にあり,同じ大きさになるのでその大きさをN[N]とする。 Bに着目して, Bが受ける力を表と図で整理すると次のように なる。 →p.50参考 TA 類の Bにはたらくカ O Bにはたらく重力 (鉛直下向き, 7.0N) gonoo.-> NA aロロ 糸がBを引く力(鉛直上向き, T[N)) 床がBを押す力(鉛直上向き, NON)) ロロロ コロロ 7.0NV Bにはたらく力のつり合いより, 鉛沿直上向きを正として, T+N-7.0 N=0 よって N==3.0N したがって,床がBから受ける力の大きさは 3.0N N

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物理 高校生

画像1枚目の問題(4)について質問です。 点Bを通る面を位置エネルギーの基準面として、力学的エネルギーと仕事の関係からBG間の距離を求めようとしたのですが(画像2枚目の参照をお願いします)、答えが合わず、どこが間違えているのか分からないため、教えてください。 解答は B... 続きを読む

図のように,水平面に対して30°の角度をなす斜面がある。 斜面上の点Aから点Bまでは 動摩擦係数μの粗い面となっており, 点Bから点Dまでは滑らかな面となっている。点Dに は斜面と直角な壁があり,その壁にばねが斜面と平行に固定されている。AB間の斜面の長さ は2L [m), 点Bとばねの先端Cの間の斜面の長さはL[m]である。 今,質量 m [kg]で大きさの無視できる物体Mを斜面上の点Aに置くと, M は静かに滑り 降り始め,ばねと接触した。その後, 0.2L【m]だけばねが縮んだ状態で Mは一瞬静止し, 直 ちに斜面上方へ押し出され, AB間の点Gで再び一瞬静止した。重力加速度の大きさを g(m/s°] として, 以下の問いに答えよ。 (1) 点Aから滑り降りているときの AB間における物体 M の加速度の大きさを求めよ。 (2)ばねに接触する瞬間の物体 Mの速さを求めよ。 (3)ばねに接触した物体 Mが一瞬静止し, ばねが最も縮んだときのばねの弾性エネルギーを 求めよ。 (4) BG 間の距離を求めよ。 M B mmi 30° D

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