mv2乗/Rってどこから来たのですか？ 解説読んでも分かりません。

2 半径Rの円筒が中心軸を水平 にして固定されている。この 円筒の内面の最下点Pに小球を置 き,円の接線方向に初速度を与え る。このとき小球が円筒内面から離 れることなく円運動をつづけるため には、初速度の大きさをいくら以上 にすればよいか。 ただし, 重力加速 度の大きさをgとし, 円筒内面はな めらかであるとする。 三橋元流で 解く! 1/1/12 となり. 0 ですね。 なめらかな面なので力学的エネルギー保存則が成立します。 そこで、次 のような問題を考えてみましょう。 準備 図7-23のようななめらか な斜面があって, 小球に最下点で初速 度を与えて, 高さ2Rまですべり上が らせるにはどれだけの初速度の大きさ が必要かという問題です。 この場合,小球は高さ2Rにぎりぎ り達すればよいので, 高さ2Rのとき 速さ0でかまいません。 そうすると, このぎりぎり2Rまで達するときの初速度の大きさを1とすると､力学 エネルギー保存則より. 2 mv² = mg 2R R 円筒内面の最高点をQとします。点Qは点Pの真上でPから 測って高さ2Rです。 小球が円筒内面から離れることなく円 動をつづけるということは, 小球が点Q まで達するということ Vo P 図7-23

これって（1）で求めた体積を（2）で使えないのですか？

よって m= g 9.8 59 浮力 p.67 教 縦8.0cm 横10cm, 高さ5.0cm の直 方体の物体を水に浮かべたところ, 3.0cm 沈んだところで. 物体の重力と 浮力とがつりあって物体は静止した。 水の密度を1.0×10°kg/m²,重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) この物体の体積V[m²] を求めよ。 (2) 物体にはたらく浮力の大きさ F[N] を求めよ。 (3) 物体の質量 m[kg] を求めよ。 (1) V=8.0×10×5.0=400cm²=400×10m3 =2.3522.4N (3) 浮力と重力がつりあっているので F-mg=0 より 5.0cm =4.0×10m² (2) 水面下にある物体の体積をV [m]とすると Vo = 8.0×10×3.0=240cm²=2.4×10m² 水の密度をp[kg/m²] とすると, 浮力の式 「F=pVg」 より F=pVog=(1.0×10°)×(2.4×10-)×9.8 3.0cm F (1.0×10℃) ×(2.4×10-)×9.8 -= 0.24kg 59 (1) (2) (3) ヒント! 物体が受ける浮力の大きさは,水 中に沈んでいる体積分の水の重さ に等しい｡ 4.0×10-4m² 2.4N 0.24kg

問1の状況の回路は3枚目の図のように考えられないんですか？3枚目のやり方で解くと答えが間違ってました

Ⅱ 図1のように, 円形導線, 電気容量 C のコンデンサー, 起電力 V の直流電源, スイッ 直線AB, CD が点Oで直交する位置関係である。 円形導線は太さが均一で一様な チ 1,2を接続する。 点Oは円形導線の中心,点A,B,C, D は円形導線上の点で 材質でできており, 全体の抵抗値は R である。 はじめ, スイッチ 1,2はどちらも開 さい。 なお 問 1~4は, 解答の導出過程も示しなさい。 必要な物理量があれば定義 いた状態で,コンデンサーに電荷は蓄えられていなかった。 以下の問1~5に答えな して明示しなさい。 ただし, 円形導線以外の電気抵抗や, 回路の自己インダクタンス は無視できるものとする。 (配点25点) 問1 スイッチ2は開いたままで, スイッチ1を閉じたときに,円形導線の点Dに 流れる電流の強さを求めなさい。

なんでな1/2なんですか？

○運動エネルギーの変化と仕事 物体の運動エネル ギーの変化は, 物体がされた仕事に等しい。 -mv²_//mv²=W ③ 位置エネルギー (a) 重力による位置エネルギー 基準面から高さん [m] にある質量m[kg]の物体がもつ重力による Vo m[kg] C I カ 仕事 W h(>0) 基準面 v U=mgh(>0) =mahl=0) 第Ⅰ章 章 |力学Ⅰ

力積について質問です。 Fが時間変化するときは力積の公式は使えないのですか？

この公式ってどっちを覚えたらいいのですか？ X軸、y軸一つ一つではだめですか？

軸(水平) 方向の運動に関する公式 X = V₁₂ cos &• t + x.______-.·.·.·[I] Ux= Vo coso (-2) 軸(鉛直方向の運動に関する公式 --[I] 2 y = − 1⁄2 9t² + võ sino.t + Y... [II Vy = - gt + V₂ sia O [I

(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

この問題で分からない事が2つあって、 1つ目が、(2)で「内部の電荷は+Qだから」と書いてあるのですが、なぜ電荷の符号が+だと分かるのでしょうか？ それと、(4)で接地した時の電位が、a＜r＜2aの時、半径2aの球面の電位が0なのでそこを基準として、 電場Eをrから2aの... 続きを読む

例題 3 電場と電位 ③ 真空中の半径αの金属球AにQの電荷が蓄えられている。 (1) 電荷はどのように分布しているか。 (2) 電位Vと電場 (電界)の強さEとを中心からの距離rの関数として 表す式を書き、そのおおよそのグラフを描け。 (3) 半径20の薄い金属球面Bをこの球と同心にしてかぶせたとする。 このときのVとEの式を書き, そのグラフを描け｡ (4) (3)においてB面を接地したときのVとEの式を書き、そのグラフ を描け。なお(2),(3), (4)のグラフにおいて, V を実線, E を点線 で表し区別せよ。 〔明治大〕 考え方の キホン 1+ til 球面上に電荷が一様に分布している場合、その球の中心に全電荷が 集中しているとみなして電場 (電界)を計算してもよいが 定理に慣れるため

物理の瞬間の速さの求め方がよく分かりません… ①は解けたのですが。 よろしくお願いします。

(4) 図は,x軸上を運動している物体の位置x 〔m〕と時刻 t〔s〕との関係を表している。 図中の直線は, 時刻 2.0s におけるグラフの接線である。 次の各問に答えよ。 ①時刻 1.0s から 4.0s の間の物体の平均の速度は8 m/s x[m〕↑ 16.0 である。 ② 時刻 2.0sにおける瞬間の速度はである 9 m/s であ る。 12.0 9.0 4.0 1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 y = ax + f(s)

(1)の(ロ)について。 なぜitグラフとqtグラフが解答のように曲線になるのか分かりません。 今まで物理でグラフを書けという問題の時は数式を立ててその数式を元にグラフを描いていたのですが、ネットで調べると微分やら積分やらごちゃごちゃしていて、、、 この二つのグラフはもう... 続きを読む

起電力 V [V] の内部抵抗の無視できる電池E, 電気容量の C [F] の平行板コンデンサー C (極板 A,B), 抵抗値R [S2] の抵抗R. スイッチSを図のように接続した回路がある。 空気の 比誘電率を1とし、極板の端における電場の乱れは無視できるものとする。 次の問に答えよ。 ただし、はじめSは開いており,Cに電荷は蓄えられていないものとする。 (1) 時刻 t0 [s〕にSを閉じた。 (イ)Sを閉じた直後, R の両端の電圧はいくらか (ロ) 極板 A の電荷g およびRを流れる電流が時刻とともに変化する様子の概形を, 横軸に時刻t をとってそれぞれ描け。 個人 (V) Sを閉じてから十分に時間がたつまでの間にRで消費される電気エネルギーはいく らか。 (8) SCHOKI (2)Sを閉じて十分に時間がたった後, S を開いた。 その後, 極板 AB間の間隔を2倍に広 げた。このとき, AB間の電圧, 静電エネルギーおよびAB間の電場の強さは,それぞれ の元の何倍となるか。 VE= S R C A B