物理の課題です(><) 1番だけでもすごく助かります！ 特にこの単元は電流で苦手なところなので、時間のある方、教えていただけると嬉しいです。

以下の各問に答えなさい。 途中経過が略されている場合、 単位の取扱が不適切な場合には減点する。 2023.4.20/21 第1回レポート 1. 右図の様な断面積Sの導線の軸方向に電場を与え たとする。このとき、電荷e (e>0) の電子が､軸 負方向に一定の速さで運動したとする。 導線の伝 導電子密度をn とするとき、以下の問に答えなさい。 I (1) 時間間隔 t の間に導線の断面 A を通じて運ばれる電荷の大きさ AQ を、 S, n, e, v, At 等を用い て表しなさい。 2. 等しい抵抗をもつ12本の抵抗を、 右図のように接続した。 (1) D, F 間の合成抵抗を求めなさい。 (2) A, Ⅰ間の合成抵抗を求めなさい。 S (2) 導線を流れる電流の大きさを､ S, n, e, v, At 等を用いて表しなさい。 次に、 上の導線が断面積 S = 1.0mm²の銅製の導線であり、 流れた電流が I = 1.0A であったと する。このとき以下の各問に有効数字2桁で答えなさい。 ただし、 銅の原子量は64 ( すなわち、 銅 1mol あたり64g)、密度はp=8.9x103kg/m3である。 (3) 銅原子1個の質量を求めなさい。 ただし、 アボガドロ数は NA=6.0×1023 である。 (4) 銅 1.0m² の質量 m を求めなさい｡ (5) 銅 1.0m² に含まれる銅原子の数を求めなさい。 (6) 銅原子1個が自由電子1個を放出すると仮定して、 銅の伝導電子密度を求めなさい。 (7) v を求めなさい。 ただし、 e = 1.6 x 10-19C である。 図1 P A D 図2 B ヒント: 下図のように起電力 Vの電源を接続したとき､ 電流Iが流れたとする。 (1) 回路の対称性から、 例えば、図1のように、 電流 ~ Is と推定することができる。 対称性から、B点、 E点 H点の電位は? すると、 Is が求まり、 I が I を用いて、 また、 Is が I4 を用いて表される。 D点にキ ルヒホッフの第1法則を、 閉回路 DABCFED にキルヒホッフの第2法則を用いると、L1, I4 を I で表す事 ができる。 閉回路 PQDEFP にキルヒホッフの第2法則を適用することで、 R = V/I が求められる。 (2) 回路の対称性から、 例えば、図2のように、 電流 I1, I2, Is と推定することができる。 このとき、 A点 B点でキルヒホッフの第1法則、 閉回路 BCFE でキルヒホッフの第2法則を用い、 電流 I, I2, Is を I を用 いて表す。 閉回路 PQADGHIP にキルヒホッフの第2法則を適用することで、 R=V/Iが求められる。 V 1 F ▬

半減期の問題です。［6］を教えてほしいです。

B 植物は, 光合成によって二酸化炭素を取り込むとき, CとCを大気中と同じ割合で 体内に取り入れて成長する。 樹木内の、炭素の取り込みが止まった部分では、Cの 数は変わらないが, 'Cはベータ崩壊し、 その数は減少していく。 Cの減少のしかた は、 初めの数を N, 時間 の後に壊れないで残っている数をNとすると, 1) と表される。 ここで, TCの半減期である。 N = No

マーカーで印をしたところの解説がイマイチよくわかりません。グラフの意味もあまりピンとこないです。 詳しく教えてほしいです。 また、できれば別解があれば教えてほしいです。

十反 初理 う 支点0(ビン) の た。I。の最大値はいくらか(キ)。また ω を R, L, Co. Ve のうち必要なものを使って表 せ(ク)。 のの 棒A の 棒B (配点率 33 %) の ao 小球B OP の 小球A はう R 図3 Og C= 子の II 図1に示すように,抵抗値 R の抵抗,自己インダクタンス Lのコイル,電気容量 C の平 bo かをつ 行板コンデンサー,スイッチ Sからなる回路がある。平行板コンデンサーは極板間の距離 x 図1 を変えることができる。極板問距離 x = d のときの電気容量を C = Co とする。最初,コン デンサーに電荷は蓄えられておらず極板間距離は x =d であり,スイッチは開いている。 テの物 -OP まず,端子 a-b 間に起電力 E の直流電源を接続した(図2)。抵抗に電流が流れ始め,その 後十分長い時間が経過すると,電流が流れていないとみなせるようになった。 R (1) 電流の最大値はいくらか(ア)。また最終的にコンデンサーに蓄えられた電気量はいくら 99 S E- か(イ)。 Cニ 次に,直流電源をはずしてスイッチを閉じたところ,コイルに振動電流が流れる現象(電気振 bo 動)が観測された。 (2) 電気振動の周期 T はいくらか(ゥ)。またコイルを流れる電流の最大値はいくらか(エ)。 図2 その後,端子 a-b 間を導線でつなぐと抵抗に電流が流れ始め,十分長い時間が経過した後, 電流が流れていないとみなせるようになった。 P (3) この間に抵抗でジュール熱として消費されたエェネルギーはいくらか(オ)。 R V。 今度は,端子 a-b 間の導線をはずしスイッチを開いて,端子p-q 間に電圧の実効値 V。 be の交流電源を接続した(図3)。抵抗を流れる電流の実効値を I。として,以下の操作により電源 の角周波数 を推定することを考える。 (4) コンデンサーの極板をゆっくりと動かし極板間距離 x をdよりも小さくしたところ, 動 C = bo かす前より I。が大きくなった。このことから推定される は問い(2)の電気振動の角周波 図3 数より大きいか小さいか。 ω と問い(2)の T の関係を不等式で示せ(カ)。 としたところで I。が最大となっ 4 (5) さらにコンデンサーの極板をゆっくりと動かしx=

(3)のア〜カで、nの値をどう決めてるか分かりません。教えていただきたいです。

(2) 図bのように一定速度っで上昇しているときの 力のつり合いより、 電気力 qE qE=mg+kru。 =kru,+ krv2 (: ①) kr(o,+ u) 標準 10分 E チェック問題 (2 ミリカンの実験 油滴が空気中を運動するときの抵抗力の ゆてき |●油滴 大きさfは、球の速さゃと半径rに比例し, 比例定数んを用いてf=kruと与えられる。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 密度pの油滴が一定の速さ,で落下し た。この油滴の半径rを求めよ。 (2) 次に(1)の油滴に正の電荷qを与え上向きの電界Eを加えた ら一定の速さめで上昇した。 このとき電荷qをひ, U2, E, k. p, gで表せ。 (3) qの値をいくつかの油滴について測定すると次のの~の のような数値を得た。 (単位は10~C)電気素量eを推定せ よ。ただし, 各データはeの12倍以内であるとする。 V」 q= E mg E UitUz 3k' kru2 V2 4 E V4Tpg +q 図b これで、油滴が帯びている電気量qを測定できることになったね。 いきなりデータが与えられても, どう扱えばよいのやら… 19)各データのqは電気素量eの自然数n倍になっているはずだね。そこで. 電気素量をe[×10 "C)として, 各データをexnの形に仮定して、 eの ① 7.90 値を求める。 の 1.69 3.28 4.97 の 1.69=e×1 . e=1.69 12.8 カ 15.6 3.28=e×2 e=1.64 4.97=e×3 . e=1.66 解説 7.90=e×5 . e=1.58 12.8=e×8 . e=1.60 (1) 図aのように一定速度、で落下しているときの力の つり合いより, 抵抗力 kru、 カ 15.6=ex 10 .". e=1.56 kru,=mg…① V」 ので1.69=e×2, ④で3.28=ex4はダメですか? ここで, 油滴の質量mについて mg ピxp するとので 15.6=ex20 となって n<12 に反してしまうからダメだよ ここでの~のの平均をとると。 -=u 図a 体積 密度 (1.69 + 1.64 + 1.66+1.58+1.60+1.56) +6=1.6216…キ1.6 より。 よって,求める電気素量の値は 4 kru、 -nrp×g e=1.6×10-19(C).… 3ku」 ア= 4Tpg となる。

これの解き方を教えてください！

問4 ある古い木片の一部分を調べたところ, その部分の4Cと4Cの数の比(はCの数) 上KC の数)の値は, 大 気中での値ので4 であった。 古い木片のこの部分で炭素の 取り込みが止まったのは, 今からおおよそ何年前であったかを推定せよ。 ただし 8C の半減期は5.7 x10* 年であり, 大気中のはCとはCとの割合は -定に保たれそ いたものとする。 また, log2 = 0.30, log3 = 0.48とする。 F ①⑪ 2xi0* ② 3x10* ③ 9x10* ⑭) 3x10* ⑤) 6x10? (⑥) 9x105

ミリカンの実験のところが分かりません。 お願いします。

(⑫) 電場内での電子の加速度gの大きさと向きを氷めよ。 し 6 (3③) 電場を通りぬけた点Pでのy座標(図のy)を求めよ。 (④ (3)の京Pで、軌道とx軸がなす角9の正接(tanのを求めよ。 カ 刻 「 で[上 くう 大= でぶ かい こ (3了 お ) 明 ミリカンの実験において、 イオンの付着によって変化する1つの油滴の電気量を観測し、 次の5つ の測定値が得られた。 次の問いに答えよ。 ⑥ so5 @ 9eo ③ 1lz22 ⑨④ 14.39 ⑤601 (x10~?9 1) 互いにとなりあう測定値の差をとり、 電気素暑。の値を有効数字2桁で推定せよ。 (②) 名測定値を電気素量の整数倍であると考え、 eの値を有効数字3杵で求めよ。 NaゃAALAa)

bが比例定数という条件だけなぜ右側が強くなると言えるのでしょうか？

間5 次の文章中の空公 8 き間沼なものを、ドの0①-@のうちから 入れる章名と式の宜合せとして季 っmx エコ でなめらかなxy平面上の や0の人EGR で1きき の正方形のコイルを置く、コイルは変形せず、コイルのつの誠には履き 電池が取り付けられている。罰6のように、/入き /)の幅くて人Wび組みしな い総緑体のひもの一財を*軸の原点Oに固定しひもの他列をコイルのー つの辺の中点P に付ける。y-y平面にポ直な方向に彼東密度のたきる 比周定雪む (⑫>0) を用いて=: と表される磁場(春) を>0 の領妨に 加えたところ、コイルを流れる電流が磁場から力を受けて、ひもが張った状 里でコイルは静臣した。このとき、コイルの各辺は替。、y直にそれぞれ平 行で。コイルには強さの電流が流れていた。ただし, コイルに流れる電流 による磁場影響無視できるものとする。 ひもが張ってコイルが静止したことから, 加えた磁場の向き6 であることがわかり, ひもがコイルを引く力の大ききは[| エ |でぁる。

イ、エ、オの考え方がわかりません。教えてください🙏🏻

ee 陣 で83. (人め方身のドップラー人果) の区申の会柚しアコー[エとし 当てはまる式をまた, [チ とし手 に 当てはまる委値を有効数字2 桁盆えよ。た 裕気中を伝わる音の速さ (音速) を(m/G) とする。 また必要であれば、 2 =1.40 や を用いて6よい。 図1 のように, 2 つのマイクロホン Me と Mi が距離Z(m)だけ s れて並べて置かれている。N。 と M を結線分の中点を P。 とし 了あ | を通り線分 MM に垂直にゞ軸をとる。MaM, と電信も平 | 還Pで P。から見てy埋に対して角度rad) の方向にある上, に 音源S, を設全し 振動数(Hz) の音を時間 [8) の前。P。に向 けて出した。 この間, S, からはビア 」個の没が出る。 S』 からの音 は 音を発し始めでから ぬ[s) 後に M。 で観測され。 また (<) 後に 5 MM でそれぞれ観測された。F。 から P, までの距離はに比べ十分 同 還2 トに大きく, Me と Mi で失憶される音波平面波とみなすことができる。このとき ムーム は. | をしと9を用いて[しイ](G) と表され。P。から Pi までの距郊は。 6 。とを用いこ | ラコ(m) と表きれる。 人回は, 左右の革に居く音の位相の差 (位相差) から。 音源の方向を推定している。そのた , 両征に届く音の間の位相差が 2rrad をこえると, 音源の方向が1 つに定まらず, 閥定す ることが区しくなる。右の下を図1 の2つのマイクロホンとみなすと、M。と MM,に屈く 詩人相差が2rrad となる拓動数は。共 プとのを用いて[JJ(Hz) となる。いょっを 17cm とし, 空気中の音速 を3.4x10zm/s とする。このとき 0s9sテ までの音涯の方向 を位粗差から正しく閥定するには, 昔の拓動久はすTIHz よりも小さくなければならない。 | 64 回音波 次に関2のように. k動数の普を出し続けながら、S。 マイクロホン Moと S。がとる 芝 (ms) ゞ報の正の向きに動いている場 を 2M6 のS」 と S,から主の大きさが等しくなるように音の出力を庄 時SSが邊にしで力のrad) であるとき、M。に選く S, からのiiの人動 は(本) となる。 ここて Ss,と Ss が出す音の振動数を 7.4x10*Hz とする、のが 前には20mのうなりが二Eた。 これよりを34xmmAtすると はに手軸m/s であぁることがおかる。 Qi6 軸ま社和 とS:が|