問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X Y が間隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が9となるように傾斜している。 水平 部分の左端には,抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池Eが接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをg として,以下の問に答えよ。 R P [CL] Yt P' R, m B レール Y レール X 図 1 0 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度v を与えたところ,やがて PP'はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 -37- 0 問金属棒PP' の速さがひとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P'′ か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, L, B, ” を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗Rと金属棒PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け｡ R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBl=2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, a, I, l, B を用いて表せ。 ma = -IBl (4) 加速度αを, m, R, l, B, v を用いて表せ。 VBl VB²l² a = - VBR XBlx m [= 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に, 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 mo² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒 PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり, その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 = 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒 PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒 PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを W, P, m, g, 0 を用いて表せ。 -38-

至急‼️ エがなんでこうなるのかわかりません

次に、図2のように、磁束密度の大きさはy座標によらず、x座標のみによって決まり、 正の定数bを用いて bx と表される場合を考える。 P 問5 次の文章中の空欄 I 図 2 導体棒 レール Li bx 導体棒をx=0の位置に置き,x軸に平行な力を加えて, 導体棒が2本のレールと垂直に なるように保ちながら,一定の速さでx軸の正の向きに運動させた。 時刻を t とし, 動き はじめる時刻を t = 0 とする。 ギ に入れる式を,それぞれ答えよ。 レール L2 I なの 時刻t における導体棒のx座標はvt であり,その地点における磁束密度の大きさは but である。このとき, 長方形 OPQR の内部の磁束密度の大きさの平均は で、長方形 OPQR を貫く磁束を求めると = 時刻 tから微小時間 At だけ経過する間の磁束の変化量をAとする。(at) の項を オ と表される。 無視すると, D' = カ となる。 これより時刻t において、導体棒のPQ間に生 じる誘導起電力の大きさは キ となる。

(2)の解説の0－1/2kL^2が成り立つ意味がわかりません。教えてください。

TEP [知識 000000000 165. 摩擦力と力学的エネルギー 水平面上で ばね定数kのばねの一端が固定されている。 ば ねの他端に質量mの物体を押しつけ, 自然の長 さからLの長さだけばねを縮め、静かにはなす 120 A ²2\8.0 と､物体は、ばねが自然の長さになったときにばねからはなれ、点Aを通り過ぎてある 位置で停止した。 図の点Aから左側はなめらかな面であるが, 右側は動摩擦係数が のい面である。重力加速度の大きさを」として,次の各問に答えよ。 (1) 物体がばねからはなれ,点Aから左側を運動しているときの速さを求めよ。 (2) 物体が点Aから静止するまでにすべった距離はいくらか。 [知識] 発展 図 て上 きさ (1) (2) 161000-$√SIN SOL 下

光の写像公式について、虚像は次のレンズL2にとってはその位置に光源があるのと同じという文についての解説と、実像の場合はどのように見えるのか教えてください

48 1/2+1/2-1/2 より 15 レンズの前方10cmに正立の虚像がで きる｡ 虚像は, 次のレンズ L にとっては, その位置に光源があるのと同じだから, 1 1 1 0+30= 7/7/2 .. f = 12 cm 10+10 f b=-10 F' -40- 焦点距離20cmの凸レンズ焦点距離 40cm の 物体 凹レンズが40cm 隔てて置かれている。 凸レンズの前 方30cmにある長さ20cmの物体の像はどのように 現れるか。 20→ に立てた。 どこにどんな像ができるか。 同じ条件で凹レスの場合は 48 焦点距離 15cmの凸レンズL, の前方6cm に光源を置いた。 像はどこにで きるか。 さらにレンズ L2 を L」の後方10cmに置くと, L2 の後方30cm に像 ができた。 L2 は凸か凹か。 また, L2 の焦点距離fを求めよ。 59- 30cm 40 40cm 12 H よく覚 したか... かに関係: そうな 一定だか 長でいう 色の話 さんらん り散乱の 粒子が からです 原因です: 色なんで A まっ黒 の星まで

(3)の解き方がわからないです

5 図のように,鉛直に立てた棒に質量mの輪を 通し、輪に軽い糸をつけて、糸を棒から距離 1 5 についだけ離れた釘にかけ、糸の先端に質量 0m mの 3 Joint E E 最初の 位置 輪 (質量) おもりをつけて鉛直に垂らしてある。 糸と釘の 間はなめらかであり,輪の位置は最初釘と同じ 高さにある。重力加速度をg とする。 (1) 輪をちょうどつりあいの位置まで静かに 下げた。 いくら下げたか。 (2) 輪を最初の位置で静かにはなしたとき, つりあいの位置における輪の速さは, そのときのおもりの速さの何倍か。 (3)(2) の場合, つりあいの位置における輪の速さはいくらか。 (4) 輪を最初の位置から静かにはなしたとき、 最初に輪が止まるまで落ちた距離 はいくらか。 釘 IS. Mitol² Filo 処音 El 11 H おもり 質量 1/35 m)

問2の答えで、どうしてsinθ/sin90°=1/3/2になるのか教えて欲しいです🙇‍♀️

重要例題 22 光の屈折と臨界角 5分 水面上に厚さ一定のガラスが置かれている。 水, ガラス, 空気の屈折率をそ 4 3 れぞれ 1 とする。 次の問いの答えを解答群の中から選べ。 3' 2 210034 OMSCHAVIE & M 問3では に当てはまるものを選べ 4 [解答群] ①1/ (2) 3 3 4 (3) = 3 2 2 (4) 0205 3 考え方 問1 水, ガラスの屈折率をそれぞれ n1, n2 とし, 水に対するガラスの屈折率を n12 とすると THE COO 19 N2 3/2 9 n 127 = JAN 4/3 8 問2 入射角が0のとき屈折角が90°になるから sin 1 よって sinθ= sin 90° 3/2 問1 水に対するガラスの屈折率はいくらか。 問2 ガラスから空気中に光が進むときの臨界角を0とすると, sin0の値はいくらになるか。 問3 水中からガラスに入射する光が空気中へ透過できるためには,入射角をiとして 0≤sini< になる。 Kb 2 3 9 68 空気 ガラス 水 解答 sin i N2 9 問3 屈折角をrとすると sinr N1 空気中へ透過するためには r < 0, すなわち sinr<sin0= 2 L2,0!! 3 9 よって sini=sinr<- 8 問3② 問2④ 問 1⑤ 3 4

⑶の解説の丸で囲ったところがわかりません。

(3)(2)の時刻におけるP, のようなことが起こるかを簡潔に答えよ。 18 斜方投射図のように、水平から 60°の斜め上方 に小球を発射する装置がある。 小球を速さ”で鉛直な壁 面に向かって打ち出した。 小球は, 高さが最高点に達し たとき, 点Qで壁面に垂直に衝突した。 壁は点Pから 水平方向にだけ離れており,点Qは点Pよりんだけ 高い位置にあった。 ただし, 小球は壁と垂直な鉛直面内 を運動し、空気抵抗は無視できるものとする。 また、重 力加速度の大きさをg とする。 (1) 発射直後において、小球の水平方向の速さは1である。発射から壁に衝突するまで, 小球は水平方向には速度が一定の運動をする。 発射直後から小球が壁に到達するまで の時間tを, v, lを用いて表せ。 の部分(QTRC √√3 (2) 発射直後において, 小球の鉛直方向の速さは である。 小球は鉛直方向には加 2 Mic 速度が一定の鉛直投げ上げ運動をし、点Qで鉛直投げ上げ運動の最高点に達する。 h を, v, g を用いて表せ。 (3) はしの何倍か求めよ。 ト PZ60° 小球 (20 計)

共鳴の問題です。 問2のウの解き方を教えてください🙇‍♀️ 3倍振動がどうして出てくるのかわからないです汗

88. 気柱の共鳴 5分 気柱の共鳴と音の速さについて考える。 問1 次の文章中の空欄アに入れる式として正しいものを,気柱の長さ 下の①~ ⑥ のうちから1つ選べ。 実験室内に,図のような一端がピストンで閉じられ, 気柱の長 さが自由に変えられる管がある。 管の開口部でスピーカーから振 動数fの音を出し, ピストンを開口端から徐々に動かして,最初に共鳴が起こるときの長さを測定す るとLであった。 さらにピストンを動かし, 次に共鳴する長さを測定したところLであった。これ より音の速さはアと求められる。 ただし,開口端補正は無視できるものとする。 管内の L₁ (85) (m) xmlah ta ① fL2 ② 2fL2 ③f (L2-L) ④ 2f(L2-L) ⑤F(LL)1⑥f(Lューム) - L2 問2 次の文章中の空欄イウに入れる語句として最も適当なものを、 それぞれの直後の { }で囲んだ選択肢のうちから1つずつ選べ。 気柱の長さを L に保ったまま, 共鳴が起こらなくなるまで実験室の気温を徐々に下げた。 共鳴が 起こらなくなったのは、管内の空気の温度が下がったため、合 a US SHOS 2020 ( ① 音の波長が長くなった ②音の波長が短くなった ③ 音の振動数が大きくなった ④ 音の振動数が小さくなった 共鳴はウ ⑤ 音が縦波から横波になった｣ このあと、ピストンの位置を左に動かしていったところ, 管の開口端に達するまでに ① 0回 スピーカー からである。 起こった。 ピストン [2021 追試] 物理基礎の復習 ③(波) | 67

L＝2Mと置いたのですが、このMは自然数しかだめですか？

√2 <proof > √2 *"" TA II 6X to at e JR 2 ① 2 k l= 左辺2²は ①. 26² 2 814 l2が2の倍数 k t たと が有理数であると仮定して、育法で証明する。 = よって、 (1 右辺2m² は 無理数であることを証明せよ 2m k (2m) 4m² 2m² lも と 2の倍数なので右辺l2も2の倍数である 又は2の倍数である 2の倍数 lが (既約分数) 「は Palette of 2の倍数なので ならば おく.. 氷とは互いに素である自然 と表すことができる 無性 k 12 2の倍数となり ★命 aが素数pの 左辺だも2の倍数である 2の倍数である。 aはpの倍数 互いに素であることに矛盾する。 倍数 +90 412

等加速度直線運動で 走者がスタート後2,0秒間で20m走った時の 加速度を求めたいです｡ 答えは10m/s²になるらしいですが 私は20m÷2,0s=10m/s 10m/s÷2s=5m/s²になると思いました｡ 9の(2)(3)も教えていただけると嬉しいです｡

加速度・ 等加速度直線運動・ 単位時間当たりの速度の変化量 12-01 ルーム ・初速度 〔m/s〕, t秒後の速度v[m/s], 変位 8[m] v=w+at, 8=wt+{₂a², 3-w²=2as 9 次の等加速度直線運動について,それぞれ加速度を求めよ。 (1) 走者がスタート後 2.0秒間で20m走った。 20m÷2.05=10m/s 10m15-0ms 10ml² (2) 速さ20m/sで進んでいた自動車が加速して10秒間で300m進んだ。 = 5m/s² 300m=10s= 30m/s 30m/s-20m/s - I mis 105 (3) 10m/sの速さで動いていた電車が,加速して100m進んだ地点では20m/s になった。 10 初速度12m/sで右に向かって出発した物体が, 5.0秒後には左向きに8.0m/s の速さになっ た。物体は等加速度直線運動をしているものとする。 (1) 物体の加速度の大きさと向きを求めよ。 (2) 物体の運動の向きが変わったのは何秒後か。 また、このときまでに移動した距離は何mか (3) 物体の5.0秒後の位置は、出発点からいずれの方向に何mか。