物理の力学の問題です。 何から手をつければいいか分かりません。 解法を詳しく教えて頂きたいです。

内径rの半円型のお椀に、太さの無視できる、長さL、質量mの一様な 棒が、図のように、半円上の点とお椀の縁の2点で接している。お椀と 棒の間に摩擦はなく、 接点を拡大すると、 図のように接平面を持つ。 棒がお椀の上で釣り合いを保つための条件をr,L,m,gから必要なものを 用いて表せ。ただしgは重力加速度とする。 ①11111 r Lm g ///////

(2)の問題で、点CでN＝0だと台車ってレールから離れていないんですか？

発展例題17 鉛直面内での円運動 2 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。 台車の質量をm, 重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする｡ ∠COB が 0 となる点Bで , Onia2 h レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 CORVE (2) 台車が点Cを通過するための,出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて,点Bでの速さを求め,台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点Cで N≧0であれ ば,台車は点Cを通過できる。 すなわち, 高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし,水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh=mv²+mgr (1+cose). 地上から見ると, 点Bにおいて台車が受ける力 は,重力, 垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso 0 N B: mg mg coso A m 発展問題 212, 213,214 800 CIS ROB 0 O 運動方程式は v² matth img cos0+N...② r 式 ①② から” を消去し, N を求めると Jalmal Un JAD mg N=- (2h-2r-3r cos0) (2) 点Cでの垂直抗力Nは,(1) のNに 0 = 0 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点CでN=0 になるときの値である。 (1) の結 LATAR 5 果から,20m2h-5r) ho=- FCC r. Q Point <Point ho=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は,力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。

物理で今、青い線で囲った部分。【途中計算】なぜVcosθ×2Vsin θしてるのにVが二乗されないのでしょうか？

3 32 HE 2 Vsin 0 V sin20 (2) (3) 45° g g 鉛直方向には、 初速度の鉛直成分 Vsin0で投げ上げられ た鉛直投げ上げと同じ運動をする。 地面を原点とし,鉛直上 向きを正, ボールが再び地面に落下するまでの時間を t とす 1 ると, y = vot- 29t² y, (1) 解説(1) 1 Voos ex- ゆえに、t= -9.8 = vosin 30°×2.0- 2 Vsin 0 0=Vsinext- g (2) 水平方向には、速度 Vcos0 の等速度運動と同じ運動をす 1 るので、求める距離をxとすると, x=vt より 2 sin0 2Vsin A cos o g g Vsin 20 2 sino cosA= sin20よりx g (3)(2)の結果より, xの最大値は Sin 20=1 ときより, 20=90° ゆえに, 0=45° 33 (1) 9.8m/s (2) 11.0m (3) 1.0s, 9.8m/s (4) 17m 解説(1) 鉛直方向には、初速度の鉛直成分 vosin 30° で投げ上げられ た鉛直投げ上げと同じ運動をする。 屋上の高さを原点とし, gt2 より, 鉛直上向きを正とすると, y = voyt- 1 ×9.8×2.02 2. とすると, vy2 - Voy2=-2gyより, 02- (9.8 sin 30°)²=-2×9.8h ゆえに, = 1.225≒1.2〔m〕 よって, 求める高さH [m] は, 12. = 21 NO (t=0は不適) よって,v=9.8[m/s] (2) 最高点の屋上からの高さをん [m]とする。 鉛直上向きを正 Frish 1 440 向きを正とすると, y = vout = gt2 より, 0=9.8sin 30°×t-= x 9.8t2 -1/2x² ゆえに,t=1.0[s] (t=0は不適 また,このときの小球の速さの水平成分, 鉛直成分をそれぞ れv[m/s], vy[m/s] とすると, v=9.8cos30°= 4.9√3[m/s] (32 H=9.8 +1.2=11.0[m] (3) 求める時間を [s] とする。 屋上の高さを原点とし,鉛直上 (3) 圃 上昇 同じ高さを通 速さは等しい ●圃 (4.9/3 =4.9×√3- =4.9×2= 0=t(1.0-t) ●センサー1 斜方投射の場合 方向 ( 鉛直投げ 水平方向 (等速 に分けて考え センサ (1) 屋上の高 鉛直上向きを 面の高さは y=-9.8[m] |-

物理の問題です 特に苦手な電流なのでお時間ある方教えて下さると嬉しいです。よろしくお願いします(><)

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 At 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。 (2) 導線を流れる電流の大きさを、 S, n, e, 0, 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 n を求めなさい。 (7) を求めなさい。 ただし、 e = 1.6 x 10-19C である。 10 S 1₁ 1₁ 図1 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 I 〜 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、I2がIⅠ を用いて、 また、 Is が I 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 In, In, 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。 I A D 47 図2 E 40 11 P

8～11すべて分かりません🙇‍♂️ 解説お願いしたいです💦

の間の加速度を求めよ。 8 物体がx軸上を初速度1.0m/s, 一定の加速度 0.50m/s² で 2.0s 間運動すると、速度 はいくらになるか。 また, この間の変位はいくらか。 車 物体がx軸上を初速度1.0m/s, 一定の加速度 -0.50m/s2 で 6.0s 間運動すると速 度はいくらになるか。 また,この間の変位はいくらか。 ⑩0 物体がx軸上を初速度 2.0m/s, 一定の加速度 0.50m/s² で運動して, その速度が 3.0 FRIVILL m/sとなった。 この間の変位はいくらか。 Le\m)ps Alethe FORNIS [v[m/s] 11 図は,x軸上を一定の加速度で進む物体の, 速度 v[m/s] と時刻 [s] との関係を表している。 時刻 0sのときの物体の 位置をx=0m とする。 t=0~6.0s の範囲について、物体の 位置 x 〔m〕 を, tを用いて表せ。 解答 ON 13.6 km/h, 15 m/s 2 20m/s, 72km/h 6 左向きに 6.0m/s 7 左向きに 6.0m/s2 105.0m 11 x = 10t-2.5t2 10 0 -201 194 3 45m 4 5.0m/s 5 上流へ 4.0m/s 8 2.0m/s, 3.0m 9 -2.0m/s, -3.0m 6.0 t[s]

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 ▬

⑵ですが力学的エネルギーの和が保存する理由が分かりません。教えていただけるとありがたいです。

基礎問 22 エネルギーと運動量の保存I 次の文章の空欄に適当な式または数値を記入し、 (4) は語句を選び答えよ。 図のように、なめらかな水平面上に質量mの物 A 物理 B 体Aと質量M(M> m) の物体Bがあり, Bにはばね定数kの軽いばねが取 り付けてある。物体 A,Bは一直線上にある。 いま、静止している物体Bに 向かって物体Aを速さ”でばねに衝突させた。 衝突後,物体Aがばねと接触している間に, A,Bの速度が等しくなる瞬 間がある。 このとき物体A,Bは速さ (1) で運動し, ばねは最も縮んで おり、ばねは位置エネルギー (2) を蓄えている。 物体Aがばねに衝突してからばねを離れるまでの過程をA,Bの直接の衝 突と考えると、この過程は反発係数eが (3) の衝突に相当する。 物体A がばねから離れるとき,Aは図の(4) {右向き, 左向き}の向きに, 速さ (5) で運動する。 (福岡大)

⑵ですが力学的エネルギーの和が保存する理由が分かりません。教えていただけるとありがたいです。

(1) の結果より, 1 mV² + + +MV² + U=\/\mv² 1 2 12/2(M+m)(M)+U-12mm v) ² = mv ² DIN 2 11/12m -mv² V MAO = よって, U= @mv² V mmmmm Mmv² 2(M+m) MV V 【参考】 ばねの縮みの最大値をMAX とすると, Mmv² 12/2k.IMAX2 よって, 2(M+m) 着眼点 (完全) 弾性衝突 (反発係数e=1) では,衝突直前、直後で､ 力学的エネル ギーが保存される。 Mm MAX=√(M+m) k ©Disney 保存されるので Bの

(2)なのですが、答えが合わないので、立式が間違っている気がします。。 立式は合っていますか？？

124. 斜面上のばね振り子の運動 上端を固定したばねで物 体が斜面に接してつり下げられている。 物体の質量をm, 斜面の 傾角を0, ばね定数をk, 重力加速度の大きさをgとする。 〔A〕 斜面がなめらかな場合について,次の(1)~(3)に答えよ。 (1) 物体が静止しているときのばねの伸び x を求めよ。 (2) ばねが自然の長さの状態で物体をはなした場合, ばねの伸 びが (1) の x になるときの物体の速さを求めよ。 (3) 前問(2) の場合, 物体が最下点に到達したときのばねの伸び x 2 を求めよ。 12 18+ FONT Fmmmmm (6) 笑え上 ただし 基

紫の線で示した部分の(n-1)tとは一体何を表しているのでしょうか？ 教えてください🙇‍♀️

Ⅰ. 図1のヤングの実験の装置で, スリット 図 12933円 S2 の手前に厚さt, 屈折率n (>1) の透明 板を置き,波長入の同位相の光を S1,S2に 垂直に入射させた。 d<l, x<1とする。 x軸上の干渉縞の位置は,透明板を置く (1) 前に比べ,どちらにどれだけ移動するか。 (2) 干渉縞の位置が透明板を置く前と一致す 干し 緑の次数は異なる)ときの透明 板の最小の厚さ to はいくらか。 ⅡI. 装置から透明板を取り除き, 図2のよう 光路長 L₁= t+h₁ |光a 光b L2=nt+lz ->> a → S₁ d Xm= b Sta d 図2 ka n-1 So 光源 T Sil に S1,S2 から等距離の位置にスリット So を置き, 波長の光を入射させ (3) So を上に少し動かすと, 干渉縞の位置はS。 を動かす前に比べてどうなるか。 IS2 M ｢考え方 I. 透明板を置いた後･･･ S1, S2 より tだけ手前の位置から点P までの光路差を考える。 光路差 d L₂-L₁ D =(n-1) t+(1₂-1₁) |M n-1 S2| (ヤングの実験と同じ) Sol 【透明板を置いた後の光a,bの光路差】(n-1)+(ーム)(n-1)+4x TOE THROAT 【強めあう条件】 (n-1) t+x=ma (m=0, 1, 2, ...) ml^ _ 1 (n-1) t mid 【明線の位置 xm】 d 【明線の間隔 ⊿x】 ⊿x=Xm+1-Xm= T Sol 12 x軸 x軸 Sil 透明板を置く前はxml- (1) ①から,干渉縞の位置は、x軸の負の向きに (n-1) tだけ移動する。 香川の 白 0 mm 005-mm 001 (2) ②から、干渉縞の間隔 ⊿x は, 透明板を置く前と変わらない。したがって,干渉縞が ⊿x の ちょうどk倍(k=1,2,..)だけ移動すれば,透明板を置く前の縞と重なる。 (n-1)1=k²&v₁ t= k=1のとき, 最小値 to よって, to=- P 透明板を置く前は4x= IM (3) ある (mo 次の) 明線について, So から点Pまでの 光の経路差は次の式を満たす。 (SoS2+S2P)(SoS1+SP)|=mod(=一定) S2| よって, (SoS2-SS1)+(S2P-SP)|=mod... ③ ･S』の位置によらず、 ③の左辺は (右辺が一定値ゆえに) 一定値になる。 以上から, SP-SP の値は, S を動かす前よりも後の方が小さくなる。つまり, 点Pの位 右上の図から, S を動かす前はSS2 = SoS1, So を上に動かした後はSS2>SoS｣ となる。 置が下がる。 他の明線も同様であるから, 干渉縞全体がx軸の負の向きに移動する。 mid d 17 d