解答の部分のFー20×9.8のとこがなんでその式になるのかがわかりません 教えて欲しいです。

[知識] 136. 仕事と位置エネルギーある高さの点から,質量 定の速さで10m もち上げる。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) もち上げるのに必要な力の大きさはいくらか。 (2) もち上げるのに要した仕事はいくらか。 161 (3) 点Oを重力による位置エネルギーの基準とすると,点0から10mの高さにもち上 げられた物体のもつ重力による位置エネルギーはいくらか。 JES X [知識] tross mit it for mig 3 SUD n C

高二物理の問題です。基礎的な部分でお恥ずかしいのですが、この問題は物体が斜面から受ける垂直抗力を求めているのになぜ、N🟰で終わらず、力の大きさＦまで考えなければいけないのでしょう？

図のように、 水平とのなす角が0のなめらかな斜面上に、質量 mの物体を置き, 水平方向に大きさFの力を加えて静止させた。 重力加速度の大きさをgとして, 力の大きさFと,物体が斜面か ら受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 N ANcos 0 SUOJATE ■指針 物体が受ける力はつりあっている。 これらの力を互いに垂直な2つの方向に分解し, 各方向で力のつりあいの式を立てる。 解説 垂直抗 力をNとすると, 物 体が受ける力は図の ようになる。 鉛直方 向と水平方向のそれ ぞれの力のつりあい から, 鉛直 : Ncose-mg = 0 N=- 水平: F-Nsin0=0 これにNを代入し、 ONT 激 F=Nsin0= xsin0= mgtan0 mg coso Nsine 0 mg F mg 60m coso 10 INTE DE 別解物体が 受ける力を、斜面に 平行な方向と垂直な 方向に分解してもよ い。 この場合、各方 向における力のつり あいから, を聞かせるためには 平行: Fcos-mg sin0=0 mg 垂直: N-mg cose-Fin=0.① 式 ① に求めたFを代入して, NA mgsin 0 mg (cos20 +sin20) = cose 11 FOR = Fcoso mg cose F Fsine Amgcoso F=mgtan0 hadi C N = mg cos0+Fsin0=mgcoso+mg Oct. Or msin²0 coso

この問いの解説部分が全く何言ってるのわからないので教えていただきたいです。 台とともに運動するっていうのは台に乗ってる観測者だと思っていいんでしょうか？ それから、「よって〜〜、水平成分は同じになる」 と言う部分がなぜそうなるのかわかりません。

図3のように, ストッパーを取り除いて台の固定を外し,台が静止している状態で質 小球は AB部分を速さ2√gr で運動し, 小球が点Bを通過すると,台は右向きに動き 量mの小球を台の上面AB部分に置き, 右向きに初速を与えると, 台は静止したまま、 はじめた。その後、小球は点Cを通過して台から上方に飛び出した。 水平面 一 小球(m) A 2√gr 0 B 図3 r 台 (3m) C DA 問6 小球が点Cを飛び出すときの台の速さと小球の速さをそれぞれ求めよ。 H

①Aが右方向に動いたらなぜ、動摩擦力μNが左方向に動くのですか？ ②なぜ、作用反作用の法則を使うのですか？

図4-14のようになめらかな水平 面上に質量Mの台車が静止して いる。台車の上面は水平で, その上に質 量mの小物体が速度ですべり込んで きた。 小物体は台車の上面から動摩擦力 を受けて減速し、 逆に台車は小物体から 動摩擦力を受けて動きはじめた。やがて 時間のあと、小物体と台車は一体とな って,速度Vで等速度運動するようになった。 小物体と台車との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさを して、以下の問に答えよ。 (1) 時間を求めよ。 (2) 速度Vを求めよ。 2 橋元流で 解く! この問題は典型的な入試問題ですね。 正しく問題文を理解する ことがポイントとなってきます。 ここで「物理はイメージ」だということを思い出してくださ い。たんなる図や絵じゃなくて, 「そこでどんなことが起こっているか」 をイメージできることがポイントとなります。 「ああ、こういうことにな ってこんなことが起こったんだ･･･」という具合にね。 問題文で、「やがて時間Tのあと, 小物体と台車は一体となって、速度 Vで等速度運動するようになった」とありますが、なぜ一体となったので しょうか? イメージをする練習を しましょう。 準備 図4-15 (a)のように台車 Bとその上に小物体Aがあります。 台車Bは静止しています。 小物体A が速度ですべり込んできたとしま す。 ここでどんなことが起こるで しょうか? m 静止 小物体と台車が一体となる m M M Vo 図4-15 (a) B

（4）です、 どうして絶対値を外すことができのかわかりません、 この状態で振動数の大小ってわかるんですか？

出題パターン 観測者 0, 振動数fの音を出す音 源 S, 反射板Rが図のように一直線音 上に並んでいる。 音速をc とする ここでRとOが静止し, Sが正の方 向に速さ”で動くときは、親の下での (1) 直接音の振動数 (2) 反射音の振動数 2 (3) 反射音の波長 入 RSO HOÁÓ 2 (4) 直接音と反射音によって生じるうなりの振動数はいくらか。 ただし,風 はないものとする。の伝わ ア:(波長)圧縮f= (分母小さく ) 解答のポイント! うなりの振動数 (1秒に何回うなるか) = 2つの振動数の差 解法 (1) (2)図 15-6のように, 音が伝わるよ うすを図示する。 ここでドップラー効果 が起こるのは図15-6では動く音源の音 の発射時のアとイで,アでは音源が前方 りの音の波長を「ギュッ」と圧縮し、で は後方の音の波長を 「ベローン」と引き 伸ばしている。 C f₂ f h2=- 48 振動数・波長 ・ うなり c+v = C- 音速 C f₂= c+vf cf C-v 静止 U ドップラー効果の式の立て方より、 ジ GUIDARTHOFOR-0450 08 GUD: c+v 1-2 (S) (1) steiadk ア直接音 V イ:(波長)引き伸ばした JIMS): (分母大きく) HIST (3) 引き伸ばされた反射音の波長については,すでにたとcとで2get! して いるので波の基本式より) 550 容 2 反射音 15-6 (4) 図 15-6 で観測者 いるので,うなりを観測する。 うなりの振動数は犬との差で, 7 (+9) TV- 2cvf cf_ f-fl=-=- まず何よりも先に振動数を計算しておいて, そ の後に波の基本式で波長を計算するのがコツ! t₂ 静止 というわずかに振動数の異なる音を同時に聞いて A till STAGE 15 ドップラー効果 165

この問題の一番を教えてください ずらして正の方に動いて見るのじゃだめなんですか？

A 179 〈音波の性質〉 図1上図のように原点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 (x>0)の各点で圧力の時間変化を測定する。 ある時刻において,x軸上 (x>0)の点P付近の空気の圧力か をxの関数として調べたところ, 図1下図のグラフのようになっ た。ここで距離 OP は音波の波長よりも十分長く, また音波が存 在しないときの大気の圧力をか。 とする。 圧力が最大値をとる x=x から、次に最大値をとる x=x8 までのxの区間を8等分 し, x1, x2, ..., x7と順にx座標を定める。 17° 702 00 スピーカー (1) x1 から x8 までの各位置の中で, x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置 およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 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 ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻t=to から, 次に最大値をとる時刻 t=ts までの1周期を 8等分し, f, t2, ... Pos tと順に時刻を定める。 (2) からto までの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も の製 en gang for Poss Xo X1 S 点P付近の拡大図 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように, 原点Oから見て点Pより遠い側の位置に x軸 に対して垂直に反射板を置くと、 圧力が時間とともに変わらず常 に となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔dはいくらか。 なお, 音波の速さ をcとする。 (4) (3)の状態から気温が上昇したところ, (3)で求めたdは増加した。その理由を説明せよ。 [ 12 東京工大] ts to ts for any form 図2 反射板 ①反射 (2) この波の波 (3) この波の最 てう番目の (4) PQ の間 次の中から 図3 るのか, 次に, 弦】 (5) この弦の (6) この弦の ればよい (7) この弦 半分に 弦A, Ⅰ (8) 単位 181.<気 気柱の 置かれ に発生 音の速 する。 最初 距離 (1) 最

⑵②の解説でガスボンベの圧力させると気化が進むのはなぜですか

130 会話文をもとに考察する 次のA君とB君の会話を読み, 下の各問いに答えよ。 A: たしかに。 サウナに入ったときの様子を思い出しながら考えてみよう。 まずサウ B : サウナってそんなに熱いんだね。 そんなに熱いのにどうして火傷しないんだろう。 A: この前サウナに行ったんだけど, 温度計を見たらなんと90℃を示していたんだ。 では人の出入りがある。 そういうときに少しは涼しくなるので, 和らげられている 出た。それもよかったかも。 そして, サウナから出たらすぐにしっかりと水分補給を のかも。 それから, 長時間サウナに入っているのはきついから、僕は15分くらいで した。 A: そうだね。 高温なのに火傷しない理由はほかにありそうだ。 考えてみると、僕がサ B: そういうことは大切だね。 でも,それは直接火傷防止にはつながらないのでは。 ウナに入った目的はたくさん汗をかくことで, 実際にたくさんの汗をかいたよ。 B: そもそも、僕たちはどうして暑いときに汗をかくのだろう。 A: それは, ことで体温を下げられるからだ。 B: そうか。 そのおかげで体温はサウナと同じ90℃にまで上昇しなかったんだ。 でも、もしも90℃のお湯に入ったらすぐに火傷しそうだ。 サウナで90℃なのはお ●湯でなく空気だということも,火傷しないことに関係していそうだけど。 B : そうか、空気は水に比べてイが小さいんだった。だから、身体には 90℃のお 湯に接したときほど熱が伝わってこないんだ。 A: それに,水分が半分以上を占める身体と空気とを比べると,身体のほうがウ が大きいね。だから,身体の温度が上昇するにはよほどの熱が必要になるんだ。 B:いろいろな理由があって,サウナでは火傷しなくて済むんだね。 (1)空欄 ゥに入る最も適切な語を、 それぞれ1つずつ選べ。 ア 1:① 身体の表面が濡れる ② 汗が垂れて熱を奪う ③ 汗が蒸発して熱を奪う : ① 熱の伝わりやすさ ② 熱容量 ③ 断熱性 ウ ① 熱の伝わりやすさ ② 熱容量 ③ 断熱性 イ (2) サウナで火傷しない理由についてのA君とB君の考察から推測できることとして 正しいものをすべて選べ。 ① 注射の前のアルコール消毒では冷たく感じるが,より低温の水で行えばより冷た く感じる。 ② ガスボンベからガスを一気に噴出させると, ボンベが冷たくなる。 ③ 凍ったものを解凍するとき, 空気と同じ温度の水の中に入れるほうが、空気中に 置くより早く解凍できることがある。 ④ サウナの室温と同じ温度の味噌汁で火傷することはない。

写真の赤線部についてですが、なぜ1次コイルの誘導起電力の大きさは電源電圧(この場合、交流電源の電圧)と等しいのですか？

C 交流による送電 変圧器 世界中で交流がよく用いられて 1次コイル いる理由の1つに,変圧器(トラ transformer ンス) を使って簡単に電圧を変え られることが挙げられる。 変圧器は、図24のように共通 の鉄心に2つのコイルを巻いたも のである。 1次コイルに交流電流を流すと, 鉄心の中に変動 する磁界が発生する。 この磁界は2次コイルを貫く ため,電磁誘導によって2次コイルにも変動する電圧が発生する。 1次コイルの巻数を N1, かける電圧を V1, 流れる電流を In, 2次コイ ルの巻数を N2, 発生する電圧を V2, 流れる電流をIとし, コイルの抵抗 は無視できるものとする。 1次コイルに電流を流し, 時間tの間に鉄心 の中の磁束が⊿だけ変化したとすると, 1次コイルの誘導起電力の大き さは,電源電圧の大きさに等しくとなる。また、発 が鉄心の外に漏れないとすると,2つのコイルを貫く磁束の変化は等 しいので,2次コイルの誘導起電力の大きさは,V2-№.2c れる。したがって, 1次コイルの誘導起電力の大きさ V1, 2次コイルの で表さ 2次コイル 第4部 電気と磁気 図 24 変圧器 ル側で周波数は変化しない。 1次コイル側と2次コイ Check p.296式(2) V=-N² 40 4t 18 誘導起電力の大きさ V2 と, それぞれの実効値 Vie, V2e, および巻数N, Mi coraz N2 との間には, 次の関係が成り立つ。 V1_Vie _ N1 (21) V₂ V2e N₂ また,エネルギーの損失がない理想的な変圧器では, 1次コイルと2次 コイルで電力が等しい。このとき, 1次コイル, 2次コイルを流れる電流 の実効値をそれぞれ Ine, Ize とすると, Vielle = V2eze という関係が成り 立つ｡ 1 2 20 ■変圧器の2次側に何も接続しなければ, I2=0 となる。 このとき, 1次側は単なるコイルとなっ て電流が流れるので, Le0 である。 すなわち, Vielle = V2eIze は厳密には成り立たない。 実際の 変圧器では, コイルの巻数を多くするなどして Ize = 0 のときのeを小さくしている。

物理の力学的エネルギーのところなんですけど、 なぜ青線のように判断できるか分からないです 教えてください🙇‍♀️

発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー 図のように、天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをg と する｡ 隠れる位置でのばねの伸びはいくら Sh (1) このばねのばね定数はいくらか。( (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 大樹 く (3) おもりが達する最高点の 点Oからの高さはいくらか。 六 解答 (1) ばね定数をんとすると, 点0での力のつりあいから、 kxo-mg=0 よって k=mg 水平面上に置き、 ば XO HACCIONETICO (2) 点Oを重力による位置エネルギーの基準とする。 点0 でのお www. もりの速さをvとすると,点Aと点0での力学的エネルギーは 責 等しいから, 2 -kd²= BUHA JOELLO 14 考え方 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。 E=K+U=一定 tem 1 0+ (-mga) +k(xo+a)² = mv² +0+kxo²b 2 2 ①.②から 1/2/ka a>xo g -mv² よって, v=a 000000000 m 2 (3) 最高点では速さは0になる。 最高点の点0からの高さをxと すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから 0+(-mga) +1/12k (x+a)^2=0+mgx+ /12k (x-xa)^③ 自然の長さ F0000000000 9①, ③ から 1/2/ka2=1/12/1kx² よって, x=4⑤) 夫婦 - a A---- 0<x<xの場合: ばねの伸びは xo-x For xx の場合: 自動ばねの縮みはx-xo 最高点の位置xが g =a どちらの場合でも, 弾性力による位置エ ネルギーは (8) 1/2k -k(x−xo)² 000000000 ↑ 補足 (3) 点0 をおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき,自然の長さ である。 の位置はx=x x=α-t 2

この問題では最大値を求めなくていいんですが、練習がてら解いてみました あっているか分からないので正誤お願いします 書き込んでいる最小値の答えはあってます！

F. 106, f(x) = 9²²²_2012 N T DE - Lad -11 2 (a≤x≤ace) 20=218 ⓐ=定程 1 0+2 <1 (1) 0<-12 fra+²) == α²+2α+2 • for@=1 ill a≤ 1 7₂ af > 1 21₂ +1€ a ≤ 1 #1) a> l ave. f(a) = @= @² - 2a + 2 (1) galal i) α<0 9k₂ flaj = @=a²²-20+2 11) α = 02 6² £ 10) = f(2)= = 2 Ⓒ=a²+2a+2 !!!) aso akz flatz)