Wacって 緑で合ってますか？

の公式より、T=2 m √ ka • TB =1倍 T=√2k-1 10% TA VRD =2 となる。 ka 7B とすると, ばね振り子の周期 T=221 2m である。以上より, の答 2 電体は正者 西原休日は漁電西なので、いずれも 4C につくる電場の向きはAからBの向きである。AとBの電気 量の大きさQが等しく, AOBOの距離もRで等しい。 した って, AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ Ex, Eaは 等しく, 点電荷による電場の公式より,Ex=E kQ R2 となる。 以上より, AとBが点0につくる電場は,それぞれの電場を合 成して, AからBの向きへ強さ 2kQとなる。 R2 ばね振り子の周 T-2 また,一様な電場から A には左向きに, B には右向きに静電気 力がはたらくことになる。 よって, 一様な電場をかけた直後、リ ングは反時計回りに回転しはじめた。 +Q 一様な電場から 受ける静電気力 +Q リング A 回転をはじめる方向 T: ばね定 質量 点電荷によ 電気量 いる点の電 E=k R: 電場の 遠ざかる く向き。 EA EB 一様な電場 B. B Q -Q 一様な電場から 6 受ける静電気力 2の答 ① 3の答③ 問3 過程1から過程3の状態変化を圧力と体積の関係を表すグラ フに書き換えると,次図のようになる。 状態AとBは同じ温度 なので,それらの温度で決まる等温曲線上にあり,状態CとD も同じ温度なので、それらの温度で決まる等温曲線上にある。 こ こで,圧力と体積の関係を表すグラフの面積は,気体が外部にし た仕事の大きさを表す。 したがって, 気体が外部にする仕事の大 小関係は,グラフの面積を比較すればよい。 次図より,それぞれ の過程で気体が外部にする仕事の大小関係は, Wac<WAB<WAD - 103 -

この問題とは直接関係ないのですが、「物体は円板上を滑り出した」という部分は、どのような現象が起きているのですか？ 摩擦力より遠心力の方が大きくなり、円の外側に向かって投げ出されるような動きをするのでしょうか？

十はどんな範囲にあればよいか。 センサー 12 52 摩擦力による等速円運動 水平であらい円板上の中心 から 0.10mの位置に物体を置き, 少しずつ回転を速くして いった。 回転の周期が1.0sより小さくなると, 物体は円板上 をすべり出した。 このとき, 物体と円板との間の静止摩擦係数 を求めよ。 ただし, =3.14 とする。 センサー 12, 14台 C A

交流発電機の原理 交流発電機が回転し続けるために加える外力の仕事率が抵抗での消費電力と保存するのは何故なのでしょうか？ 誘導起電力は仕事はしないのですか？教えてください。

7/1029 7/29 10 交流発電機の原理 電磁誘導の骨格、出題 次の文中の空欄 ①〜13を埋めよ。 ただし①と⑧はイロのどちらかを その他は数式で記入せよ。文中の物理量は MKSA単位系で表す。 }の中から選び、 交流発電機の原理を考えてみよう。 図のように一様な磁界 (磁束密度B) の中に面積Sの 長方形 abcdの一巻きコイルを置き, 磁界に直交する軸のまわりに一定の角速度で回転さ せる。 コイルを貫く磁束のは周期的に変化する。 コイルがabを上にし,その作る面が磁界の 向きに垂直なときに時刻を0とし,かつこのときに磁界が面abcdを貫いている向きを破 束が正となる面の向きとすれば,=)となる。時間⊿tの間における磁束の変化 とするとき、コイルに生じる誘導起電力は, cd a b向きを電流の正の向きと LT, V=1 )/4t=30 であり、コイルの両端 pq に抵抗Rを接続して回路を形成 すると,図の状態で電流は (イ)ab, (ロb→a} の方向に流れる。 コイルの抵抗が無視でき るとすると、このときの電流I )であり,抵抗で消費される電力Pは,P ) となる。 次に回路を流れる電流が磁界から受ける力とコイルの回転に要する仕事を考えよう。 図の ように磁界の向きを方向, 磁界とコイルの回転軸に垂直な方向を方向, 座標原点を回転 軸にとる。 図の状態で,コイルの一部ab (長さ)が磁界から受ける力の大きさは電流Iを用 いて (ロ)下向き}となる。一方,図のコ であり,その方向は方向を{(イ)上向き, イルの回転からaまでの長さをとし, コイルの一部abの位置をx-y座標で表すと (土,日)=(8), }, またその速度は(フェ, by) = (),( たがってコイルの一部 ab が磁界から受ける力にさからって等速回転するために必要な仕事 )} となる。 し は単位時間あたりP=)となる。コイルの一部cdについても上と同様の議論がで またad, bcで受ける力はのまわりの回転運動を生じさせない。したがってコイル全 体で必要な仕事は単位時間あたり 2P' となり, 式を整理すれば電力Pと一致することがわか る。 N 4 d T a R B b B ◎電磁誘導 B ◎電磁誘導 亜(t) 閉曲線 IV ↓ C ~ ・回路程式 の向きを設定 I -(右手系) → の学 Vem (~ファラデー・ノイマンの法則) PR(t) = Pex(t) エネルギー保存 -46-

写真の1番下の文(下線部)の理由が分かりません。

D 剛体の傾きと転倒 心の Webサイト ① 剛体の傾き 図34 のように あらい水平な面 上に,一様な材質でできた直方体の物体を置き, 水平方向に指で押す。 ここで, 押す力と,物体に はたらく重力との合力は,図の君のように表される。 物体にはこのほかに,面から抗力(垂直抗力と摩擦 力の合力) 屋がはたらく。 このとき, 物体が静止し ている,すなわち, 剛体のつりあいの条件を満た すためには、君と君が,同じ大きさで同一作用線 上にあればよい。 したがって,屋の作用点は, の作用線が物体の下面 AB と交わる点Pになる。 b 垂直 抗力 (抗力 A A 押す力 重力 P -摩擦力 TE F F Aのまわり B に回転する 押す力を大きくしていくと,屋の作用点は点A に向かって移動していき, やがて点Aに達する(同 図⑥)。さらに押す力を大きくすると,屋の作用線 は下面 AB をはみ出し (同図 ©), 物体は点Aのまわ りに回転して傾き始める。 C 点 A B 15 34 剛体を傾け るとき なお, ⑥の状態になる前に押す力が最大摩擦力より大きくなるときは, 傾くまでには至らず,その前に物体は水平面上をすべり始める。

偶力が並進運動をしないで回転運動だけをするのはわかりますが、｢並行で逆向きの2力｣ 「並行で同じ向きの2力」は、並行運動も回転運動もするってことで合ってますか？それとも、並行運動だけで着るんですか？

2 剛体にはたらく力の合力と重心 本棚が,上の段だけに本を入れると倒れやすくなるのはなぜだろうか。この節では、 剛体にはたらく力の合力と重心の求め方や、 剛体の傾きと転倒について理解しよう。 A 剛体にはたらく力の合力 質点にはたらく複数の力の合 力を考えたように、1つの剛体 に複数の力がはたらく場合も、 並進運動や回転運動に対する効 果が同じとなるような1つの力 として,合力を考えることがで きる。 ●平行でない2力の合力 F1, 君が平行でない場合,これら の2力をそれぞれの作用線の交 点まで移動して,平行四辺形の 法則によって合成すると,合力 が得られる(図25)。 ②平行で同じ向きの力の合力 図26のように,下が平 行で同じ向きの場合の合力ア を考える。 F2 F 合力 F2 図25 平行でない2力の合成 A ーム Fi 0 (大きさF) 7 の 10 (大きさはFi+F2) B F2 (大きさ 2 ) 図 26 平行で同じ向きの2力の合力 点0のまわりの力のモーメントの和について Fi.h-F212=0 であるから,点は, h:l2=F2: F1 となる位 置にある。 (大きさはF-F2) (大きさF2) 2力とつりあう力を声とする と,合力の大きさは,声の 大きさと同じF1 + F2, 向きは 逆向きで, 同一作用線上にある。 また,同図より, 合力の作 用線は, 線分ABを力の大きさ A B (大きさFi) 合力 の逆比 F2: F1 に内分する。 図 27 平行で逆向きの2力の合力 点 0 のまわりの力のモーメントの和について 3 −F₁· h₁ + F2·l₂ =0 であるから,点は,L:L=F2:F, となる位 置にある。

物理 等速円運動です (3)なんで半径rと問題に書かれているのに、半径=vになるのか教えてください。

36-20 糸につながれた質量mの小球が、 水平面内で半径r, 速さvで等速円運動をし ている。 (1) 等速円運動の角速度の大きさはいくらか。ち (2) 微小時間 At の間の回転角はいくらか。 (3) 微小時間 At の間の速度変化の大きさvはいくらか。 また、 その向きをいえ。 (4) 等速円運動の加速度の大きさはいくらか。また、その向きをいえ。 (5) 小球の半径方向の運動方程式を立てて、 小球に働く糸の張力の大きさTとその 向きを求めよ。

bって、なぜ1/2Nになるんですか？💦

歯車 G M 半透明鏡 S 0 P |d→ 353 フィゾーの光速測定 次の文の( )に適する式を入れよ。 図は,フィゾーの光速測定の装置であり, 光源から出 た光は半透明鏡Sで反射し、 回転している歯車G の歯 と歯のすき間を位置Pで通った後, 鏡Mで反射される。 Gの回転がゆっくりであれば, M からの反射光は再び同 じすき間を通った後, Sを通過して位置 0 で観測される。 I.MG 間の距離を d〔m〕, 光の速さを c[m/s]とすると, ・光源 光が MG間を往復する時間は(a)[s]である。 Ⅱ.Gの歯の数 (およびすき間の数) を N個, Gの回転数をn 〔回/s] とする。位置P に歯のすき間がきたときから, そのすぐとなりの歯が位置Pにくるまでに,Gは b) 回転する。その回転に要する時間は(c)〔s〕である。 Ⅲ. nを徐々に大きくしてno にすると, M からの反射光がGの歯にさえぎられて観 測されなくなる。 このときの no, d, N を用いて, c = (d) [m/s] と表される。

この問題の（２４）、（２５）の解説をお願いします。

5 次の問いの答えを選択肢から選び, 番号で答えなさい。 半径 0.20mの円周上を10秒間で20回転する, 質量 2.0kgの物体について、 以下の物 理量を求めなさい。 (20) 周期 ① 0.50s ② 1.0s ③ 2.0s ④ 5.0s (21) 回転数 ① 0.50Hz ② 1.0Hz ③ 2.0Hz ④ 5.0Hz (22) 角速度 ① 6.3rad/s ② 10rad/s ③ 13rad/s ④ 19rad/s (23) 速さ ① 1.9m/s ② 2.5m/s ③ 3.8m/s ④ 9.8m/s 1.9 10 (24) 加速度の大きさ ①5.0m/s 2 ② 12m/s 2 (25) 向心力の大きさ ①5.ON ② 24N ③ 32N ③ 16m/s 2 ④ 32m/s 2 ④ 63N

マーカー部分のようになる理由がわかりません💦

円運動・万有引力 33 問題 B m の問い こ回転 ふきと 示せ。 べりだ 必解 46. 〈円筒表面をすべり落ちる小物体の運動〉 図のように、なめらかな表面をもつ半径rの円筒が,水平な床に接 して固定されている。質量mの小物体が最高点Pから静かにすべり だし、点Qを通過して点Sで円筒表面から離れ床に落ちた。 円筒の中 心を点O, ∠POQ=8, 重力加速度の大きさをgとして, 次の問いに 答えよ。 (1) 小物体が点 Qを通過するときの速さはいくらか。 (2) 点Qにおける小物体に作用する抗力の大きさはいくらか。 (3)∠POS=0 とするとき, cos はいくらか。 (4)点Sで円筒表面から離れる瞬間の小物体の速さはいくらか。 P Q om 水平な床 (5) 小物体を点Pから,円筒軸に垂直でかつ水平に, 初速を与えて打ち出すとき,円筒面上を すべらず、ただちに円筒から離れて放物運動するようになる初速の最小値はいくらか。 〔15 東京電機大 改]

⑷の解き方がわかりません💦 教えてくださいお願いします🙇

必解 44. 〈摩擦のある回転台上の物体> 水平面で回転できる回転台があって,回転台水平面上の回転中心を点とする。質量m 〔kg〕 で大きさの無視できる物体Aを,回転台上で点からlo 〔m〕 の点Pに置く。 物体と回転台の間の静止摩擦係数をμ 重力加速度の大きさをg 〔m/s2〕 として、次の問い 答え (1) 回転台が回転していないとき,Aにはたらいている力を図によって示せ。 (2) 回転台を角速度 ω [rad/s] で回転させる。 Aが点Pですべらないで回転台とともに回転 しているとき,Aにはたらいている力を, 回転台上でともに回転しながら観測するときと 回転台の外で観測するときとで,それぞれどういう力が観測されるか, 図によって示せ。 (3) 前問(2)の状態からωを徐々に上げていったら, w=wo [rad/s] でAが点Pからすべりだ した。μをlo,g, wo を使って表せ。 (4) 長さ 〔m〕のつる巻き状のばねがあって、これにAをつるすと長さが1〔m〕に伸びる。 ばねの一端を点0につけ、他端にAをつけて回転台に置いた。 ばねの長さが〔m〕に伸び ているとき,Aが回転台上をすべらないで回転できるの大きさの範囲を答えよ。μは1 より小さく, ばねと回転台の摩擦はないものとし、また、ばねの質量は無視できるものと する。 [ 福島県医大 〕