(4)なぜ(２)のように力のつりあいではないのでしょうか

図1-1 のように, 台A (質量m) が水平で滑らかな床に置かれている。 Aは床と角度30° をなすなめら 1 かな斜面をもつ。 斜面上の点Pに小物体B (質量2m) を置き, 動き出さないよう手でおさえる。 水平右 向きをx軸の正の向きとし、 鉛直下向きをy軸の正の向きとする。 重力加速度の大きさをgとして,以下の 問いに答えよ。 B P A 30° 図1-1 動く前のB 動いたあとのA 動く前のA 動いたあとのB 図 1-2 最初に, A を床に固定し, Bから静かに手をはなす。 1. Bが斜面を運動しているとき, Bの加速度の大きさをgを用いて表せ。 2.Bが斜面を運動しているとき, Bが斜面からうける垂直抗力の大きさをgmを用いて表せ。 3.Bが斜面に沿ってだけすべり落ちるのにかかる時間をgとを用いて表せ。 つぎに、すべり落ちたBを再び点Pに置いた状態で, A を床に固定せずなめらかに動けるようにし, Bか ら静かに手をはなす。 すると図1-2の破線のように, Bは斜面上を動き, Aは床を水平に左側に動いた。 床 から見たAの加速度の成分をαx, Bの加速度の成分を bx, y 成分を by とすると, Aから見たBの加速 度は斜面に沿った方向を向いていることから 1 (=tan 30°) bx-ax の関係がある。 4.Bが斜面を運動しているとき, Bが斜面からうける垂直抗力の大きさをgとを用いて表せ。

(２)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか？

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

Yを求める式で計算方法が分かりません。教えてください。答えは2.6です。

y=3sin2(2-1/5) 必要なら13=173を 用いてもよい

この式変形がわかりません。sin2π×25tは25tsin2πになってこの式が成り立たない気がします、 例えばsin2π×2とかだったら2sin2πになりませんか？

ここの範囲の知識ゼロの人に教えるぐらい易しく教えてください。お願いします。

物理 問4 振幅 A の正弦波がx軸の正の向きに進んでいる。 図3は、 縦軸に媒質の 変位y,横軸に位置x をとって, 時刻 t = 0 における波形を表したグラフで あり lは正の定数である。 この波の周期をTとするとき 時刻 t における位置 xの媒質の変位yを 表す式として正しいものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。y= 4 YA t=0 波の進む向き A -2l A 図 3 20 3l XC 18

(2) 2行目からが解説見ても分かりません。 どうやったら、v0の2乗となるのでしょうか？

炙って となっ EX 床から初速 v で角度0の方向に投げた場合, (1) 最高点に達するまでの時間と最高点の高さんを求めよ。 (2) 水平到達距離 x を求めよ。 g 解 (1) vy=0=vosin0-gt より 左=2sin O (v, sin 0)² 2g 02-(vsin0)2=2(-g)h より h= Miss 下の式の右辺を2ghとする人が多い。 a=-g! (2)投げ出されてから落下するまでの時間をとすると y=0=(v₁ sin 0) t₂ = 19t₂² よって 2v sin (=2t)) x=(v₁ cos 0) t₂: 2002 g sin Acoso V2 sin20 g zvolt

(2）の問題がわかりません。 ア:n1/n2×d2 イ:d1+n1/n2×d2 ウ：1\n1×OP1 となるのですが、アは(1)から出せるのですが、その後がわかりません。どんな考えかたをしているのですか。 解説お願いします。

コロ 211 媒質中の物体の A 101 0 A Y X- II d' n2 -02 d P' -2 'P (1) 右図のように,境界面 X-Yから深さdのとこ ろにある小物体Pを,媒質I中の真上から見る とき, 見かけの深さはいくらか。 また, この とき像の浮き上がりの距離を求めよ。 ただし, 媒 質 III の絶対屈折率をnin とし答はdと n2 を用 媒質Iに対する媒質ⅡIの相対屈折率 n12= n1 いよ。 (2) 厚さd, d2, 屈折率 ni, n2 の両面平行な透明 体I, II を水平に重ね, II の底にある小物体P の像を真上の空気中から見るとき,Iの表面 0 から虚像P2 までの距離 OP2 を求めたい。 空気の 屈折率を1とする。 Pから出た近軸光線 (POとのなす角が小) が ⅡとIとの境界面で屈折してPから出たかのよ うにIの中へ入り,さらにIの表面Aで屈折し てP2 から出たかのように空気中に出たとすると, 0 I P2 BPP A 空気 n1 d P1 12 a (1)の結果を用いて BP₁ = (Bは光軸と境界面の交点) P (ni,n2, d2で) OP₁ = イ よって OP2= (ウ)

メモ書きありの問題ですみません。 2枚目の解答で印をつけてるところが何故その条件になるのか教えていただきたいです。 回答よろしくお願いします。

第1問 次の問い (問1~5) に答えよ。(配点 25 ) 問1 次の文章中の空欄 1 . 2 に入れる式として正しいものを,それ ぞれの直後の{ } で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 ただし, 重力 加速度の大きさを とする。 また、空気抵抗は無視する。 大きさの無視できる小球を,図1のように水平成分の大きさ1,鉛直成分 の大きさの初速度で打ち出し, そこから水平方向にℓ,鉛直方向にlだけ離 れた位置に中心が固定された小さなリングを上から下に通過させたい。 このと ①UL V₁ V 2 ① ge gl 2,2 1 201 + 201 の関係があり,また, B gl 201 xy 2 /gl でなくてはならない。 13gl 2 Vi l=Mit l = N2t== = 9; l V₁ =t 0 V2 -g 06 MI リング V2 小球 l 図 -2- 1 l= N2t- l=vit 19±² N2X-Nix-19 V2=VI- NI - 19t 0 = №2 Nit N2=0 9 => 201

(4) なぜ鉛直成分は0になるんですか？ 解説をお願いします🙇‍♀️

27 水平な地面上のP点から質量mの小物 体Aを鉛直に打ち上げ, 同時にQ点から 質量 M の小球Bを打ち出す。 Bの打ち上 げ角度αは変化させることができる。 A の V V Ba A MQ 地面 Pu 打ち上げの初速をv, Bの初速をV(>v) とし, 重力加速度をg とする。 (1)AがBと衝突しない場合, A の打ち上げから着地までの時間を求 めよ。 (2)BをAに衝突させるには,角度αをいくらにすべきか。 sina を求 O (2) 03 めよ。 (3)Aが最高点に達したときに衝突が起こるようにしたい。そのために はPQ間の距離をいくらにすればよいか。 α を用いずに表せ(以下, 同様)。 (4) AとBが最も高い位置で衝突し両者は合体した。 合体直後の速度 の水平成分と鉛直成分の大きさはそれぞれいくらか。 (5)AとBは合体した後,地面に落下した。 P点から落下点までの距 離x を求めよ。 (センター試験)

至急！教えて頂きたいです！！

6* 水平な床面上で鉛直な壁よりだけ離れた 点Aから, 壁に向かって初速 vo, 角度で 投げた小球が, 滑らかな壁面上の点Bに 突してはね返り, 最高点に達した後再び 床に落ちた。 衝突の際の反発係数をe とし 重力加速度をg とする。 (1) 小球が投げられてから壁に衝突するまで の時間はいくらか。 衝突した点Bの高 さんは、床からどれだけか。 t₁ = To cose Vosing 床 A Vo h=Voltang 壁 Vosi B ☐ (2) 小球が投げられてから最高点Hに達するまでの時間はいくらか。 また, 点Hの高さHは,床からどれだけか。 (3) 最高点に達する前に壁に衝突するためにvo が満たすべき条件は何 か。 (4) はね返った小球が床上に落ちた点は, 壁からどれだけ離れた距離に あるか。 (宮崎大 + 神奈川工大)