物理　力学　重心 なぜ私の解き方では解けないのでしょうか？

35 長さ8cm の棒 ABの中点に棒 CD を垂直につな いだ。CD の長さが次の場合の重心の位置を求めよ。 (2)12cm (1)8cm -8 cm- A ・B C D に

問3についてです。 容器の中の空気の圧力が回答をみると図35-3では下向きに図35-4では上向きになってたりしてる理由を教えてほしいです。

*第35問 次の文章を読み, 下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点 12 18分 れ、底面を上にして静かに手を離すと, 図1のように, 円筒中の水面が外部の水 より少し下がった状態で,鉛直に静止した。 外部の大気圧をPo, 水の密度を 一端を閉じた質量M, 断面積Sの円筒を,内部に少し空気が残るように水中に入 力加速度の大きさを」とする。円筒は熱を通さず、円筒の厚さは無視できるもの する。また,円筒内部の空気は、常に水温と同じ温度であるとし,その質量は に比べて十分小さく無視できるものとする。 DISO OST 大気圧 Po 質量 M, 断面積 S 問2 水温を測定したところ15℃であり、円筒内の気柱の高さはだった。その状 態から,水温を43℃まで上げた。 このとき気柱の高さはの何倍になるか。 最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、外部の大気圧 はPo. 水の密度はpのままであるとし、水の蒸発は考えないものとする。 2 倍 ① 0.3 ② 0.9 ③ 1.1 ④ 1.5 ⑤ 2.2 ⑥ 2.9 問3次に,図2のように円筒を鉛直に保ったまま引き上げると,円筒内の水面は 外部の水面からんの高さまで上がった。 このとき,手が円筒を上向きに支えて いる力の大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。 3 p 図 1 Po h 問1 円筒の内部の空気の圧力を表す式として正しいものを次の①~⑥のうち から一つ選べ。 1 第2章 熱と気体 ①Po- Mg S ②Po Mg ③Pos ④ PS - Mg 図 2 ⑤ PS PS + Mg 3 Mg-pShg ② Mg ① Mg + pShg ④ Mg + pShg + PoS ⑤ Mg + PS ⑥ MgpShg + PS

解説お願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

次の文章中の空欄 ア ~ ウに入れる式の組合せとして最も適当なものを、下の ①~⑧のうちから一つ選べ。 11 電子が金属の結晶に外部から侵入する場合には, その表面において屈折が生じる。 以下では,電子 が真空中から金属結晶内部に侵入する際の屈折率 について考察する。 図のように, 質量m,電荷-e (e>0) の電子を電圧V で加速させ, 金属結晶に当 てる。装置は全て真空中にあるとし, 加速される 前の電子の速さを0とみなすと,m, e, Vo,およ び金属に侵入する直前の電子の速さ” の間には, 次の関係式が成り立つ。 10 真空 金曜 1 2 mv₁² = evo ア イ ウ よって, 加速された後の 電子(電子波)の真空中にお ける波長入 は, プランク 定数をんとして Vo+V e(Vo+V) √2meVo Vo 0 h Vo-v ② √2meV e(Vo+V) Vo =アと表される。 また, 金属結晶内部の電 Vo+V e(Vo-V) √2meV V₁ 位が外部に対しV (V > 0) だけ高い場合,金属に侵入 h Vo-V ④ 後の電子の速さを”とする と、12m2=イである。 √2meV e(Vo-V) V₁ ⑤ /2meVo Vo+V e(Vo+V) h √ Vo したがって, 金属結晶内 部での電子波の波長をと ⑥ /2meVo V₁-V e(Vo+V) h √ Vo したときに,229 で定 で定義され ⑦ √2meVo e(Vo-V) Vo+V h る屈折率は,Vo, および V V₁ を用いて,229 ⑧ /2meVo V₁-V = ウ と e(Vo-V) h V₁ 表される。

(3)(4)(5)解説お願いしたいです🙇‍♀️

5 コンデンサーを含む直流回路 (Op.276~277) 図のような, 抵抗 コンデンサー 電池, スイッ チが接続された回路がある。 初め, スイッチ S と S2 は開いており, コンデンサーに電荷は ない。電池には内部抵抗はないものとする。 (1) スイッチ S1 だけを閉じた直後, 3.0kΩの 抵抗を流れる電流 [] [A] を求めよ。 C1:2.0μF 2.0kΩ 3.0kΩ C2:3.0μF S2 ✓ 1.0kΩ (2) スイッチS を閉じて十分に時間が経過し たときに, 3.0kΩの抵抗を流れる電流I2 [A] を求めよ。 S1 (3)(2)のとき,コンデンサー C1, C2 の電気量 Q1 Q2 [C] を求めよ。 26.0V (4) 次に, スイッチ S を閉じたまま, スイッチ S2 も閉じて十分に時間が経過した とき, コンデンサー C1, C2 の電気量 Q1 Q2' [C] を求めよ。 (5)(4)において, スイッチS2を閉じてから十分に時間が経過するまでの間に, S2 を通過する電気量の大きさ Q[C] を求めよ。

【5】(3)2.4×10^-5 J 【6】(3)Q²/2ε0S N になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

第4編 電気と磁気 20 電気容量がそれぞれ9.0μF, 1.5μF, 3.0μFの 5 コンデンサー回路 (p.246~248,250~251) コンデンサー C1, C2, C3, および 6.0V の直流 電源Eを,図のように接続した。 各コンデンサー 5 は、電源Eを接続する前は電気量を蓄えてい ないものとする。 apf C₁ HH (1)接続した3個のコンデンサーの合成容量 C〔μF] を求めよ。 11C/15 μF E (2) 各コンデンサーに蓄えられる電気量 Q1 Q2, Q3 [μC] を求めよ。 コンデンサー C3 に蓄えられる静電エネルギー U[J] を求めよ。 6 コンデンサーの極板が及ぼしあう引力 (Op.250~251) 極板面積 S[m²], 極板間隔d [m] 極板間が真空のコ ンデンサーにQ[C] の電荷を与える。 真空の誘電率を co〔F/m] とする。 (1) コンデンサーが蓄えている静電エネルギーU [J] 15 を求めよ。 6v 3MF Ad d (2) 極板上の電荷が逃げないようにして, 極板間隔を4d[m]だけゆっくりと広げ るとき,静電エネルギーの増加量を求めよ。 2枚の極板は正負に帯電しているので、引力を及ぼしあっている。この引力に 逆らって極板を引き離すために,外から加えた力のした仕事が (2)の静電エネ ルギーの増加になったと考えられる。外力の大きさがこの引力の大きさに等し いとして,この引力の大きさ F[N] を求めよ。

物理基礎の質問です！ (１)の合成波の書き方を わかりやすく教えてほしいです！！ よろしくお願いします🙇🏻‍♀️՞

195 0.5 振幅 0.5m,波長 8mの正弦波 A,Bが,同じ速 y[m]↑ さで互いに逆向きに進んでいる。A,Bは重なり あい, x=0~20mの範囲には定常波が生じてい るが,図は,ある時刻のそれぞれの波の変位のよ うすを1波長分だけ示している。 0 -0.5 (1)】 図の瞬間において, 観測される合成波を図示せよ。 (2) x=0~20mの範囲で,節の位置はどこか。 A- -B [m] 12 16 20 (3) x=0~20mの範囲で,腹はいくつできるか。また,腹の位置の振幅はいくらか。

(2)②の解説おねがいします。🙇‍♀️

51 仕事の原理 質量 1.0kgの物体をさまざま な方法を用いて, 高さ2.0mまでゆっくりと引き 上げた。 次の問いに答えよ。 (1) そのまま真上に高さ2.0mまで引き上げた。 □ ① 引く力の大きさを求めよ。 W-98. □②加えた力のした仕事を求めよ。 W=Fx W=9.8×2,0 W/=19,6 28 N =20 c [20] (2) 傾き 30°のなめらかな斜面 にそって移動させることで, 引き上げた。 wsin30 □ ① 引く力の大きさを求めよ。 9.8 × = 49 30° WCOS30 (491) ② 2.0m持ち上げるために, 斜面を移動させ た距離を求めよ。 x=4.0 20=1stn30 20 sin 30 2 3 加えた力のした仕事を求めよ。 4.0m

答えは1番です。 解き方が全く分からないので教えてください！

物理 B図3のように,コンパクトディスク (CD)の面に真上から懐中電灯の光を当て、 「上方から見ると, CD 面上が同心円状に虹色に色づいて見える。 この現象について 考えてみよう。 図 3 O' a 0 図 ゆ CD の表面には小さな凹凸の溝が等間隔に刻んであって, 凸の部分から特定の方 向に光が強く反射され, 反射型回折格子のはたらきをしている。図4の上部はこの 様子を CD の半径00′に沿った断面で見た図である。 図4の下部の拡大図は, 半径 OO′ を通る CD に垂直な面内で, CD 面に対して角度で入射した光が,角 度の方向に回折する様子を描いている。

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

いまいち問題文の状況が分かりません💦 どうやって求めればいいのでしょうか 答えは(2)1(3)4です

(2) 図2のように、紙面上にæy 平面を, 紙面に垂直に裏から表の向きに軸の正の向きを設定する。 平板電極P1, P2が軸に垂直におかれ, 小さい孔SとS2が軸上にそれぞれあけられている。 また、この電極間には電圧V [V] がかけられている。 電極P2の右側には軸上に小さい孔S3とS4 がそれぞれあけられた箱Fがある。 小孔S3とS4 の間には軸方向に長さl[m〕 の平板電極D1, D2がg軸方向に対して垂直におかれ, 小孔S と S4を結ぶ直線 (直線S3S4) から距離d 〔m〕 だけそれぞれ離れている。 電極D と D2 に挟まれた 偏向部には, 強さE [V/m〕 の一様な電場が軸の正の向きに加えられている。 この電場は偏向 部の外には漏れていない。 また, 電極の端部周辺の電場もy軸と平行であるとし, 小孔S3やS4 と偏向部との隙間は十分狭いとする。 これらの装置は真空中にあり, 重力および地磁気の影響は無視できるとして, 以下の問いに答 えよ。 Z P1 P2 F S, S, S₁₁ d S4 d Vo 図2 D2 Ro l G