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物理 高校生

(5)番なんですがN>=0は分かるのですがそれ以降が分かりません。わかりやすく教えて欲しいです。

31 鉛直方向への物体の単振動 ばね定数kのばねを鉛直に立て, 床に固定する。 (1 ねの上端に質量mの薄い板Bを取りつけ,板の上 00 に質量 M の小球 A を乗せると,自然長からだけ縮 B- んで静止した。このつりあいの位置をx=0 として, 鉛直上向きにx軸をとる。 また, 重力加速度の大きさ をg とする。 (1) ばねの縮みαを求めよ。 & DUH 次に板 B をつりあいの位置から、さらに6(>0) だけ下げて静かに放すと, AとBは一体となり単振 動した。 (2) 小球 A と板Bの単振動の周期を求めよ。 (3) 位置 x における,小球Aの速さを求めよ。 (4) 小球 A が板 B から受ける垂直抗力N をxの関数として表せ。 MOO AUSSE 出題パターン (5) 小球Aが板 B から離れないの条件を求めよ。 516100-2 .. a= 折り返し点は速さ0で静かに放し た x = - b と,振動中心に対して対 称の位置にあるx=bo 自然長はx=a の点。 102 漆原の物理 力学 解答のポイント! さぶ A,B間に働く垂直抗力をNとして, A, B それぞれの運動方程式を立て, N を求めAがBから離れる 垂直抗力N=0を用いる。 magn 下向きにとるこ 解法 (1) 問題文の図で,力のつりあいより, (M+m)g=ka M+m ① k 単振動の解法3ステップで解く。 (1+0) S** STE | 1 x軸は与えられている。 DRS STEP2 振動中心は、つりあいの(自a 位置x=0の点。 g Baiepm x1 (中) 0x a+ 上 Lau T-e ポイント!! 今後の式変形に,この式を フル活用することになる。 必ず向きを そろえる AV Spreeeeee da at, af Mg mg 図9-8 2000円 A k(a-x) B IN 「縮み a-x (1+0)S STEP3 図9-8のように, 加速度をα, A,B間の垂直抗力をNとす ると,図9-8 より A,Bの運動方程式は, (1+n)S

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物理 高校生

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0<ω^2LC<2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか? 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

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物理 高校生

(3)が理解できないです🙇🏻‍♀️💦

P ロス 基本例題 45 横波の伝わり方 図は,x軸上に張られたひもの1点Oが 単振動を始めて, 0.40s 後の波形である。 MONA (1) 振幅,波長, 振動数, 波の速さはそれ ぞれいくらか。 H-0.20 (2) 図のO, a,b,c の媒質の速度の向き 17 はどちらか。 速さが0の場合は 「速さ」 と答えよ。 (3) 図の時刻から, 0.20s 後の波形を図中に示せ。 指針 (1) 周期は,波が1波長の距離を 進む時間から 0.40s である。 振幅, 波長をグラ フから読み取り,振動数,波の速さを求める。 (2) 横波では, 媒質の振動方向は波の進む向き に垂直であり、媒質はy方向に振動している。 (3) 波は1周期の間に1波長の距離を進む。 解説 (1) グラフから読み取る。 振幅 : A = 0.20m, 波長 : 入=4.0m 振動数、波の速さは, 振動数 : f=1 0.40 波の速さ : v=Sd=2.5×4.0=10m/s (2) aとcは振動の端なので速さが0である。 0とbの向きは, 微小時間後の波形を描いて調 べる。 0: 上,b:下,aとc: 速さ 0 = 2.5Hz 基本例題46 縦波の横波表示 y[m〕↑ 0.20 C VA 12.0 4.0 a y〔m〕↑ 0.20 D a 2.0 0 - 0.20 →基本問題 337,338,339 KDX 2.0 6.0 微小時間後 -0.20 (3) 周期が 0.40s なので, 0.20s 間で波は図の状 態から半波長分を進む。 y〔m〕↑ 0.20 8.0 x (m) 4.0 6.0 8.0 x (m) Drop 4.0 6.0 8.0 x (m) Point 媒質の速度の向きを調べるには,微小 時間後の波形を描くとよい。 日本昭曜 241 212

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物理 高校生

物理のコンデンサーの問題です。問2の問題で、V1=V2が答えだったのですが、なんで電位差が同じになるのか分かりません。教えて欲しいです🙇‍♀️

第3問 次の文章を読み、後の問い(問1~5) に答えよ。(配点 25) 図1のように,面積の等しい3枚の極板が向かい合わせに平行に置かれている。 極板Iと極板IIは固定されていて、この2枚の極板はスイッチSと導線でつなが れている。また,極板ⅡIは接地されている。その間にある極板Ⅲは,他の2枚と平 行を保ったまま位置を変えられるようになっている。このとき,極板Iと極板ⅢIの 間隔と極板ⅡIと極板ⅢI 隔は zdr dとして,極板Ⅲに電気量Qの正の電荷を与えた。 問1 次の文章中の空欄 ア イ に入れる式の組合せとして最も適当な ものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 17 43 はじめ、極板Ⅰと極板Ⅲの間 の間隔の和はdに保たれる。 極板Ⅰと極板Ⅲ, 極板ⅡIと極板ⅢIでコンデンサーが形成され,極板Ⅰと極板 となる。 ア ⅢIの電気容量をCとするとき,極板ⅡIと極板ⅢIの電気容量は また,極板ⅢIの上面に現れた電荷の電気量 Q1 と,極板Ⅲの下面に現れた電荷 の電気量Q2の間には イ の関係が成立する。 -2² 極板 Ⅰ 極板Ⅲ 極板ⅡI d d 3 . 1 C1 -Q₁ V₁ Q1 Q2 20₁1 Q2² W2 S

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