ホイートストンブリッジです。（2）まではいいのですが（3）がどうしてもわからないです。 なぜ電流計が0だと（1）と電圧が同じになるんですか？ あとの計算でV1=80×10^-2 としてますが、これは（1）と流れる電流が同じということですよね？したら（1）のようにキルヒホッフ... 続きを読む

必修 11. 電流と磁場, 荷電粒子の運動 基礎問 電流と磁場 Ⅰ. 図1のように,長い導線を水平に南北方向に張り,そ の真下の距離 10 [cm] のところに小さな磁針を置いて、 導線に電流を流した。このとき,磁針のN極は西に 45° 振れて静止したことから,この場所での地球の磁場の強 さの水平成分は 25 〔A/m〕 であることがわかった。 (1) 導線にはどの向きに電流を流したか。 (2) 流した電流は何 〔A〕 だったか。 (3g) 次に導線を取り除き、かわりにコイルの頭を南北方向と垂直になるよ うに1巻きの円形コイルを置き、その中心の磁場が0となるようにした い。 円形コイルの半径を20〔cm〕 とすると, コイルに流すべき電流の強 79 さは何 〔A〕か。 ⅡI. 図2のように、紙面に垂直な導線P, Qに同じ強さIの 直線電流が流れている。Pの電流は紙面の裏から表に向か う向きに,Qの電流はPと逆向きに流れている。導線P. Qからの距離がともに4の紙面上の点Xに生じる磁場の (福岡大改・愛媛大) 強さを求め、その向きを図示せよ。 I H=- (r: 電流からの距離) 2πr () 円形電流の中心の場合 北 H=- ( r円の半径) 2r 45 C 15+0=3 P 0 10cm 図1 XA a. 3. ●地磁気 地球は北極をS極,南極をN極 精講 とする大きな一つの磁石であり,地表には 地球による北向きの磁場が存在する。 これを地磁気という。 【参考】 磁気量 (磁極の強さ) をmとすると, 強さHの磁場 から磁極が受ける力の大きさFは,F=mH である。 ●電流がつくる磁場 電流がつくる磁場の強さは電流の強さに比例するが, そ の強さを与える式は電流の形状によって異なる。 電流Iがつくる磁場の強さを Hとすると 電流ⅠⅡ (i) 直線電流 ( 十分に長い) の場合 a 図2 H 磁場 (A) SLO TA a 1 Gir Q ルの内部の場合 ソレノイドコイ H=nl (n: 1 〔m〕 あたりの巻数) ●右ねじの法則 右ねじの進む向き ●京靴の向きにとると、右ねじを回す 向きが磁力線の向きを表す。この 磁力 磁力線の向きの接線方向が磁場の間 である。 磁場 クトル和である。 ●磁場の合成 複数の電流による磁場は、各電流がその場所につくる磁場のベ I. (1) 磁針の向きより, 合成磁場の向きは北向 真上から見た図 きから西へ45° 振れているので、 導線の電流が 45 つくる磁場は西向きである。 よって, 導線を流れる電流の向き は、右ねじの法則より, 北向きである。 (2) (1)より、導線の電流がつくる磁場の強さをH [A/m] とす ると, H=25 [A/m〕 である。 電流の強さをI〔A〕 とすると, I 2×0.10 よって,I=5=5×3.14≒16 [A] (3) 円形コイルの中心の磁場が、 地磁気と逆向きで、同じ大き H= -=25 さであればよい。 コイルに流す電流の強さをI' 〔A〕 とすると, I' VI I 2ла 磁場H I. (1) 北向き Ⅱ. 磁場の強さ: -25 よって, I'=10 [A] 2×0.20 TARS KAME I. 導線P, Q の電流がそれぞれ点Xにつくる磁場の強さを H, HQ とすると, I 2лα H Hp=Ho= 導線 P, Q の電流がつくる磁場の向きは右図となる。 磁場の強さが等しく, なす角が120° であることより,合成磁場 の向きは右図の太い矢印の向きである。 また, 合成磁場の強さ Hx は , Hp (または HQ) と正三角形をつくることより, (2) 16 〔A〕 I 向き 2ла' Hx=Hp= 【参考】 成分で求めると, Hx=Hpcos60°×2=He となる。 北 R÷Á÷AN….... (3) 10 (A) a の図 磁力線 .25 [A/m) 電流 磁場 H₂O H60060° Far-102043: H₂ 図 a Q 第4章 電気と磁気 流と磁場, 荷電粒子の運動 177

物理です。解答はあるのですが解説がないので困っています。よろしくお願いします。

63/76 次に,図2に示す上端が固定されたばね (ば ね定数k) につながれた回転しないおもり台と おもりの鉛直方向の直線運動を考える。 質量 のおもりは複数あり,重力加速度はg とす る。 摩擦や空気抵抗の影響はなく, おもりと おもり台以外の質量は無視できるものとして 以下の問いに答えよ。 ただし, 鉛直方向の座 標は下向きを正とし, ばねに質量mのおも り台を取り付けたときのつり合いの位置を 軸の原点とする。 問3 平衡点の位置z = 0 に静止している質量 のおもり台に,質量mの1つめのお もりを静かにのせると, おもり台は滑ら かに降下し, おもり台の速さは時刻 t1 で極大値 5 をとり,その後,単 調に減少して時刻 t2 でv=0になった。 t-1は6 である。 5 の解答群 11 g 772 2k 12k 09√/ ² / 029√ 1/12 m m 6 の解答群 m m OT√7 √ ITA 2 T 2k k k TV 2m (6) TT A ⒸTT1 k E k k 12m k m 691 09√7 09√/2HT 020 √ 7 √2/12 ©√ 1 09√/th 2m m m ③ T1 12m k 8 π 1 TV 12k m 21 ⑨21 O -2- 2 [m k kc m おもり台 (質量 m) √√2m ばね ばね定数k 5 21 12m k おもり (質量 m) 図2

物理です。答えはあるのですが解説がなく困っています。よろしくお願いします。

63/76 次に,図2に示す上端が固定されたばね (ば ね定数k) につながれた回転しないおもり台と おもりの鉛直方向の直線運動を考える。 質量 のおもりは複数あり,重力加速度はg とす る。 摩擦や空気抵抗の影響はなく, おもりと おもり台以外の質量は無視できるものとして 以下の問いに答えよ。 ただし, 鉛直方向の座 標は下向きを正とし, ばねに質量mのおも り台を取り付けたときのつり合いの位置を 軸の原点とする。 問3 平衡点の位置z = 0 に静止している質量 のおもり台に,質量mの1つめのお もりを静かにのせると, おもり台は滑ら かに降下し, おもり台の速さは時刻 t1 で極大値 5 をとり,その後,単 調に減少して時刻 t2 でv=0になった。 t-1は6 である。 5 の解答群 11 g 772 2k 12k 09√/ ² / 029√ 1/12 m m 6 の解答群 m m OT√7 √ ITA 2 T 2k k k TV 2m (6) TT A ⒸTT1 k E k k 12m k m 691 09√7 09√/2HT 020 √ 7 √2/12 ©√ 1 09√/th 2m m m ③ T1 12m k 8 π 1 TV 12k m 21 ⑨21 O -2- 2 [m k kc m おもり台 (質量 m) √√2m ばね ばね定数k 5 21 12m k おもり (質量 m) 図2

イが分かりません💦 解説して頂けると嬉しいです🙇‍♀️🙏 答えは5mg／2kになります。

64 ばねの連結 次の文章中の に適切な数式を入れよ。 図のように, 自然の長さ, ばね定数kの同一の軽いばねと 質量mの同一の小球を複数個つないで天井につり下げて静止 させた。 図1のようにつないでつり下げた場合の全長は 2+ となる。 次に, 図2のように, 軽い連結棒の中央下 は にばねをつけ, 両端に小球をつけてつり下げた場合の全長 2+ となる。 重力加速度の大きさをg とする。 [18 愛知工大] kıym mmmmmmm <->60 図 1 mmmmmmm mmmmmm 図 2

P-xグラフをy-xグラフに変換する時の方法を教えて欲しいです。 (1)から全てわからないです。 特に(3)のt6がダメな理由も特に教えて欲しいです おねがいします！

p-x 図について (例5)図1(上)のように原点Oにスピーカーを置き、一定の振幅 で、一定の振動数fの音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて、x軸上 の各点での圧力』の時間変化を測定する。 ある時刻において、x軸上の点P 付近の空気の圧力をxの関数と して調べたところ、図1 (下) のようになった。 ここで音波が存在し ないときの大気の圧力をpo とする。 圧力が最大値をとる x = x か ら、次の最大値をとる x = x, までを 8等分し、 X,, X2,...X, と順に定め る。 (1) x, ~ X の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している 位置はどこか。 (2) x, ~ X の中で、x軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置 はどこか。 (3) の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している時 刻はいつか。 ス 低圧、疎 →x ⁰ スピーカー (1) x6 (2) x8 (3) t2.4/1 Þ Poss xox1 X2 次に、点P で空気の圧力 』 の時間変化を調べたところ、図2のグラフになった。 圧力 p が最大値をとる t=tから、次の最大値をとる t = tg までを8等分し、有った･･･ちと順に定める。 ansfor 点P付近の拡大図 図 1 The day aft ts ta ts poss to titz 図2

青線2つをまとめて U＝qV＝kQq／r としても良いんですか？

動するときに,静電気力が電荷にする仕事に等しい。 単位電 よる位置エネルギーを電位といい, 単位はボルト (記号V) がもつ静電気力による位置エネルギーU 〔J〕 を用いて, またはU=gV /電位の基準は、無限遠, または地球 点)にとり, 0Vとする。 場の中の2点間における電位の差。電圧とも高電位 がV[V] の2点間を高電位側から低電位側に 移動させるとき, 静電気力がする仕事 W [J] は, 5 ( 途中の経路には無関係) A 電位差 強さE[N/C]の一様な電場の中で, た2点間の電位差がV〔V〕であるとき, 電場の強さの単位は, またはV=Ed ... ⑥ N/C=V/m IN は、電位の高い点から低い点に向かう向き。 r 静電気力 仕事 W= - 電位差 わりの電位 Q[C]の点電荷から距離 [m] はなれた点での電位 (0V) として, V=k? 複数の点電荷による電位は, 7 による電位のスカラー和にな U=k 電位差 ･距離 一様な電 Qg r がもつ静電気力による位置エネルギーU〔J〕は, ニルギー 帯電した粒子などが静電気力 (保存力) だけを受けて運動 ニネルギーと静電気力による位置エネルギーの和は保存される。

Ⅰ(1)について． ドップラーの式を使って解き，答もあたりましたが，疑問があります．問題文に"われわれから速さv[m/s]で遠ざかっている"とありますが，これは相対的な速度のことだと思います．そうすると，ドップラーの式："f'={(V-v1)/(V-v2)}f"に当てはめ... 続きを読む

Ⅰ 宇宙には活動的中心核をもつ銀河が数多く知られている。 それらの中心部には小サイズで巨大質量の 天体があり、その周りを厚さの薄い分子ガス円盤が高速回転している姿が明らかになってきた。 比較的穏やかな渦巻き銀河M106 は, われわれの銀河から遠く離れていて, 数100km/s もの速さで 地球から後退している。その中心付近から放射されている水蒸気メーザー (波長 入 = 0.0135m) の電波 の観測が野辺山の電波望遠鏡で行われた。 その結果, 図1のようにこの銀河の後退運動によるドップラ 一効果でずれた波長 入 〔〕 付近に数個の強い電波ピークが観測された。 その波長域の最小波長 入 〔m〕, 中心波長 入 〔m〕, および最大波長袖 〔m〕 は -=0.0016, th No -=-0.0020, (19510円)*(30 で与えられることがわかった。 1 No ic 図 1 Ac-do Zo λ2-10 20 -=0.0052 水蒸気メーザーで 輝くスポット 回転 回転 分子ガス円盤 中心天体 図2 (1) 波長 〔m〕 の電波を放射する天体が, われわれから速さ 〔m/s] で遠ざかっているとき,われわ れが観測する波長が入[m] であるとする。 vを入, 入および光速 c を用いて表せ。 (2)c=3.0×10°m/s として, 図1の波長 A, Ac, A に対応するガス塊のわれわれに対する後退速度 ひ1, vc, v2 [m/s] を ] x10m/sの形で求めよ。 には小数第1位までの数字を入れよ。 (3) ひ-vc, |v-vel の値を求めよ。 TEX Ⅰ (3) より | ひ-vc|=|vz-vel となるが, この結果は複数の放射源 ( ガス塊)が全体の中心の周りを高 速回転していることを暗示している。 ⅡI 中心波長 Ac 付近で明るく輝く複数のガス塊の運動の時間変化が調べられた. その結果, これらのガ ス塊は中心から薄いドーナツ状分子ガス円盤の内側端までの距離 Ro=4.0×10m を半径とする円軌道 を一定の速さで回転しているとするとよく理解でき, その速さは Ⅰ (3) で求めたガス塊の後退速度の差 Vo(=|u-vc|=|02-vel) と一致することがわかった。 図2に回転する分子ガス円盤の概念図を示す。 ただし、 万有引力定数をG[N・m²/kg ] とする. (1) 質量M(kg) の中心天体の周りを質量のずっと小さい (m[kg]) ガス塊が半径R [m]の円周上を速さ V [m/s] で万有引力による円運動をしているとき, ガス塊の円運動の運動方程式を記せ。 ●解説 I (1),(2) 天体の出す電波の振動数をfo (=clio) とすると, 長さc+vの 中に fo波長分の振動が含まれるから 研究 λ=c+v_c+v., -.Ao fo (3) Ⅰ(2)の結果より 2-20 20 C この結果に、問題文で与えられた 入=入, Ac, i に対する (^-入o)/20 の値,および c=3.0×10°m/s をそれぞれ代入すると ひ=(-2.0×10-3)×(3.0×10°)= -6.0×10m/s ve=1.6×10-3)×(3.0×10°)=4.8×105m/s v2=(5.2×10-3)×(3.0×10°)=15.6×10m/s ドップラー効果◆ STEFON 波源が速さで後退すると,cの長さに含まれていた波がc+v の長さ に含まれることになって、波長が伸びる。(単泉) ところで, 図のように, ある点を中心に円運動をしている天体から出る 光 (電磁波)を十分に遠方から観測する場合, 中心天体の後退速度をv, ガ ス塊の円運動の速さをVとすると, 点a, c から出る光の後退速度はvc =v, bから出る光の後退速度は dから出る光の後退速度は V, v2v+V である。ゆえに V1-Ve=-V, #PED WAXXENT v2-vc=V となる。逆に,ひ-vc|=|v2-vel であれば,ガス塊の運動が円運動であることが暗示される。 なお、M106 の後退速度はせいぜい106m/s程度で,光速の1/100 以下であるから,相対論的なドップ ラー効果の式ではなく,普通のドップラー効果の式を用いてよい。 観測者 v-v b d V FV v+V a

電場の問題です。5-1を教えてください

5点電荷の作る電場 原点に電荷 50μCの点電荷Qがあるとき、 周りに作る電場を考える。 5-1 位置 = (2m 0m) における電場 ( ) を求めよ。 5-2 位置 (2m, 2m) における電場 (2) を求めよ。 6 複数の点電荷の作る電場の様子 電荷Q11.0μC と Q2 = -1.0μCの点電荷が並んでおいてあるときの、 周辺の電場の様

この問題どうやって解くのか分かりません。簡単に教えて欲しいです🤲答えはドライヤーテレビ　ドライヤーパソコン　ドライヤーテレビパソコンです！！

表1 このヘアドライヤー の消費電力を調 べたところ1200W と表示されてい た。 表1は電源が 100Vのときの電 気器具の消費電 力をまとめたもの である。 流せる電流の上限が15Aのテーブルタ ップに、ドライヤーと表1の電気器具を複数同時 につなぐとき, 上限をこえずに安全に使用できる 組み合わせを全て答えなさい。 電気器具 アイロン テレビ 電気ポット 電子レンジ パソコン 消費電力〔W〕 1200 35 700 1100 150 2 3

この問題の1番を教えて欲しいです。 出来ればsin、cosは使わずに比で教えて欲しいです。

2 √ 20 1600 E 2棒のつりあい 長さ [m]の棒が図のように静止している。重力の作用点は棒の中点にあるとして (a) なめらかな壁から棒が受ける垂直抗力の大きさ N] [N] を求めよ。 (b) あらい床から棒が受ける垂直 抗力の大きさ N2 〔N〕 を求めよ。 (c) あらい床から棒が受ける摩擦力の大きさ F[N] を求めよ。 なお, 答 えの数値の根号はそのままでよい。 例題 (1) N1130° 30N+ 30% N2=40 2 N24 1/12/30 注 力のモーメントのつりあいを考える ときの回転軸には, 大きさが未知の力 や複数の力がはたらく作用点を選ぶと よい。 cos 30 A 棒の重さ 30N No I sin 30° DON 1200 12ON 60° 60° 1 20 40N 解力のつりあいを表す式は 水平方向: N₁-F=0 鉛直方向: N2-30=0 点Aのまわりの力のモーメントのつりあいを表す式は T 30- cos 30° - Nilsin 30°= 0 2 (a) ③ 式より (b) ②式より (c) Dh 棒の重さ 40N (2) 30/cos 30° 21sin 30° 15 tan 30° 20:1=x=J2 x=20√2 N1= N2=30N F=N₁ =15√/3 Nag Cary =15√-3 N ...3 棒の重さ 20N 45%