この2問が分からないので教えてください！

さらに、2人の高校生 A, B がサッカーについて物理の言葉で語ろうとしている。そのようす に聞き耳を立ててみよう。 A : ボールをけるのは,自らの足とボールを衝突させる行為にほかならないと思うが、 どうだ。 B : 同感だ。 例えば,静止したボールをけるときのようすは, (黒板に図2をかきながら) この ように, 水平面上で静止しているボールに振り子のおもりを水平向きに衝突させるときと 似ている。このとき, 衝突の前後で水平方向の運動量は保存されるから… 図2 A:なるほど,運動量保存則が使えるとなると, 足の質量を測定することができそうだな。 B:ボールの質量をmとしよう。 振り子のおもりは初め水平面から高さんの位置にあり,お もりは地面に触れずにボールに衝突したものとする。 図の左向きを正の向きとして,衝突直後のボールとおもりの速度をそれぞれ0, V, 重力 加速度の大きさをgとすれば,(黒板で計算をして) 振り子のおもりの質量はこのような 式で表される。

[電磁気]ガウスの法則を使った問題について質問です。画像中の問(2)についてです。 半径rの球内の電荷によって作られる電界だけを考えれば良いのは何故ですか？ 半径rの球の外側で、半径aの球の内側の部分にも電荷があるため、点Pにおける電界はそれらによる影響も受けそうに思います。

チェック問題 2 球状に分布した電気 半径aの球内に一様に分布した電 気があり,その全電気量は+Q[C] である。 このとき, 球の中心からの 距離がの点Pでの電界の強さEを 求めよ。 ただし, クーロン定数をんとする。 (1) r>αのとき (2) r<aのとき + x 標準 8分 Y + + P + E

(1)の問題で解説を読んでみたら、何が分からないかわからなくなるほど頭が混乱しました。わかりやすく解説お願いします。

発展例題]79 運動する台車上をすべる物体 図のように,水平な床の上に置かれた質量 M, 長さ1の台車の右端に質量 m の物体をのせ, 台 車を水平右向きに大きさFの力で引いたところ。 その瞬間に物体は台車の上をすべり出した。 物 体が台車の上をすべっている間の, 物体と台車の 運動を考える。物体と台車との間の動摩擦係数をμ'、 重力加速度の大きさをgと する。また,台車と床との間の摩擦は無視でき,物体の大きさは十分に小さいもの とする。 m F 2m M T (1) 物体および台車の床に対する加速度の大きさはそれぞれいくらか。 (2) 物体がすべり出してから時間tの間に、物体および台車が床に対して移動する 距離はそれぞれいくらか(この間, 物体は台車の上にあるものとする)。 (3) 物体が台車から離れるまでに, 台車は距離Lだけ床の上を移動した。 Lをμ, 1, F, g, m, Mを用いて表せ。 (京都産業大改) ●鉛直方向の 考え方 N[物一台](垂直抗力) R[台一床] 台車 力のつりあい (物体) R=Mg+N(台車) 物体 →8 F 物体は台車から の摩擦力により 水平右向きに引 2mg →Q F'[台一物) N=mg F'[物←台] 動摩擦力 F' mg [物一地) きずられる N[台一物]Mg [台一地) F'=μ'N=μ'mg は同 コで (1) 水平右向きを正の向きとし,物体及び台車の床に対 する加速度をそれぞれα, Bとする。運動方程式は, 物体:ma=μ'mg 補足 (3) 設問文に「物体の大 きさは十分に小さいも のとする」とあるので, 物体の大きさは0と して考える。 解答 は、 しい。 台車:MB=F-μ'mg …2 O, 2を解いて, α=μ'g. B=Fーμ'mg M 台) (2) 時間 tの間に物体および台車が床に対して移動する距離をそれ 別解) (3) 物体から見た台車の 加速度はB-aだから, ぞれXm, XM とすると, 1 2at'=u'gt° X=0·t+→ Bt°=ー mg , 1 Xm=0·t+ 2 1=-(B-a) 2M (3) 物体が台車から離れるまでの時間は, (2)で xx=Lとして, 上式に(1)の結果および 3を代入して, Lにつ いて解く。 2ML ピ=- F-μ'mg 物体の移動距離 Xm この間の物体の移動距離は, 台車の移動距離L Xm= 24 gt=gML F-μ'mg 物体の移動距離 xm と台車の移動距離Lの差がちょうどしになっ たときに物体は台車から離れるから, L-xm=lより, LAML__F-μ(m+M)9 よって, L=- F-μ'mg 1=L- F-μ'mg F-μ'mg F-μ(m+M)g

（2）について質問です。 （2）の解説を見ると点PはCの内側の電荷の電気力線しか考慮してないように見えるですけど、外側の電荷からも電気力線が出ているから、それも考慮しないといけないじぁないですか？

標準8分 チェック問題 2 球状に分布した電気 半径aの球内に一様に分布した電 気があり,その全電気量は +Q[C] である。このとき, 球の中心からの 距離がァの点Pでの電界の強さEを 求めよ。ただし, クーロン定数をんとする。 E (1) r>aのとき (2) r<aのとき 〈ガウスの法則の2大原則〉 (p.109)で解こう。 (1) 図aのように半径r(>a)の球Cで, すっぽりと+Q[C)すべてを囲もう。 原則1より, Cを貫く電気力線の総 本数NはCの内部の全電気量が +Q[C]なので, メメ d

どうしてか分かりません 教えてください 覚えるしかないですか？

86 水面上でd [m]離れた2点 A, Bを周期 波動 Tls)で振動させ, 2つの波をつくった。 図は,波源 A, Bから出る波の, ある時刻 59 P。 の山の位置を描いたものである。 1) この波の波長入および波の速さuは いくらか。 2) 図中の点P., P., P. は, それぞれ強 め合いの位置か,弱め合いの位置か。 P A- +B P2 13) 点A, Bから各点までの距離の差 AP,- BP1, AP2- BP2, AP,-BP。 を波長えを用いて表せ。 (4) 線分 AB を横切り,波源Aの最も近くを通る強め合いの線を図に 描き入れよ。 (5) AとBを逆位相で振動させると, AB 間には何本の弱め合いの線が 現れるか(波源は除く)。

物理　力学　高校　この写真の本文のようになるのは何故ですか 本文には摩擦力が強くなったからとありますが　何故そうなれば、引き合いに勝てるのかがわかりません

18:18 3月29日(月) 全 21%』 RikaTan 原稿用紙 4/5 れます。このため、作用反作用が力のつりあい と混同されやすいのではないでしょうか。ま た、作用が原因となって結果として反作用が返 ってくるというタイムラグの誤解が生じやすい のもこの語感のせいではないかと思います。 本誌 p.71-73の記事にあるように全てのも のは力を受けると多かれ少なかれ変形します 図3 電車の綱引き が、変形したものが元に戻ろうとして反作用を おもりを載せた方が勝つ。 生じるのだという説明をしたらそれは誤りで す。作用と反作用には同時性と同等性があるの です。因果関係を求めてはいけません。このへ 電車の綱引き んの議論は参考文献5,6に詳しい解説がある 押し相撲の勝負がなぜついたかを考えるため ので参照してください。 にこんな実験をしてみましょう。おもちゃの電 もうひとつ付け加えると、反作用は英語で 車の同じ動力車2台を互いに逆向きに連結して 引き合いをさせてみます。動輪の滑り止めゴム reaction といいますが、これまた「リアクシ ョンが返ってくる」という日常語の語感と結び は外しておきます。水平面上に置いてスイッチ ついて誤解を生みやすい気がします。実は垂直 を入れると、双方とも車輪がスリップして動き 抗力は英語でnormal reaction というので ません。まさに引き分けの状態です。 (だからNという記号で表す)、きっと英語 圏の人たちも作用反作用と力のつりあいを混同 次に、一方の電池を故意に「弱った電池」に して車輪が弱々しく回転する状態で勝負する することが多いのだろうなと想像します。 と、弱い方が引きずられると思いきや、やはり 引き分けで動きません。 参考文献 ところがこの状態で、図3のようにどちらか 一方におもりを載せると、必ず載せた方が勝っ 1)筑波大学附属学校教育局(2005) 「試験 問題から見る教員採用の現状と課題」時事通信 のです。弱い電車もおもりを載せるだけで、元 出版局 気な電車に勝てます。 2)鈴木亨(2006)「作用反作用の法則にま 勝った方の電車に注目すると、引き分けの時 つわる誤解」物理教育通信 No.123 は、相手に引かれる力と面から受ける摩擦力が 3)飽本一裕(2001)「クイズで学ぶ大学の 等しくて「つり合っていた」のですが、おもり を載せると摩擦力が増すのでつり合いが破れ、 物理·たいくつな力学と波動がおもしろい」講 談社ブルーバックス 前進することができたのです。したがって綱引 きも相撲も質量が大きいほど有利です。 4) 「物理基礎」 (2.東書·物基301)東京 書籍 2013年 5)石井信也「理科実験を楽しむ会」の HP 名前のイメージにダマされるな http://sound.jp/oze_isihi/ 反作用という名前には、「作用を受けたこと 6)鈴木亨(2002)「理解と因果関係」物理 に反対/反応する」というような語感が感じら 教育通信 No.107

おもりがバネから受ける力F についてです。 なぜこれを求める時、 F＝f1'-(f2'+f) の関係にならないのですか？ 外力fも加えるべきだと思いました。

ませ。 。。 7 論思保條物生た 國⑩0) フックの法MMとつりぁい> 自然の長さがともに ばね定数がとん の! ぃ4 右につけた質量 w のおもりが, は革き7 のがなめかなのmtに ら の ここでとは 26 よりも大きいとする。 に固定してある。 店 図のように, ばね定数訪のばねが下になるょっ 板を水平面に対して 90! より小さい任意の角j 0 お56りは人放に接如還G3S呈25のばねは洗に自色の挟ミより明いとする。 また、東 記の大きるを5斉3の玉十とおも りの大きミは無折できるとする。 (の二0 IS板52KiGあ2場合を参える。このときのおもりのつりあいの位置をとする< 騙りがにある話ほ本売数 のばねの伸びを求めよょ。 また、おもりをNNからばね の方向にそってァだけ動かしたとき, おも りがばねから受ける力下を求めよ。 \ (②⑦ 板を水平面から衣府だけ令けたとき, Aからのつり あいの位叶の変化 s 人ie ムコ け傾けることができる。このとき,板と

問2で 20v＝50Ω×I +V まではわかるのですが つぎの式変形がわかりません。 よろしくお願いします。

1 N 送を測定したところ。図1のような ァ69 時 7 かと抵朱仙んの朱台をっんが | との大にご LN の

物理基礎です。問２を教えてください！(写真3枚目で、下線部のようにして求められる理由が分かりません)

し および電且9 ーーご も も等しい。 に A ・ gg 弟4意 電気 *のグ 「6分8前 / 。。電球に電圧をかけて電流を測定したところ 3 に この入京と生信に和 た。出力電庁20Vの1 6 うな回路について考える 04 20V一 図2 問1 電圧計で電球にかかる電圧を測ったところ12 の抵撤値々として最も適当な値をーつ選べ。 = 0 24 @ 3.6 @ 8.0 問2 次に, 抵抗器をとりかえで尽 最も適当な値をーつ選べ。 還還 0 0.28 @ 0.80 @⑳護

エが「届きやすくなる」である理由が分かりません。音速が遅くなるなら届きにくくなるのかなと思いました。

の 理 し ina旨人の細合せとして地も宙 間5 Joxwmoe央しウ = H" し なものを, の0⑩-@の3 ちから jpて電信近の気昌が全 なるとき に, 上空に 風の吹いていない生の夜間 Comしつ のような状況で られた音が遠く の地表面上に がある。こ は. 気温差がない場合に比べて 地表で発せ 本 ウゥ ェ 地表付近の方が中い | 届きやすぐなる 地表付近の方が速い | 届きにくくなる 0⑩ @ 9) 等しい 届きやすくなる @ 等しい 届きにくくなる @ @ 地表付近の方が遅い | 届きやすくなる 地表付近の方が遅い | 届きにくくなる