どういう説明をすれば良いのか、どういう理屈なのかが分かりません。どなたか解答例を教えて頂きたいです

令和6年度 【物理基礎】 冬課題 力学に関する以下の2つの問について、レポートを作成しなさい。 スペースが足りなければ各自で工夫すること。 問1 質量m[kg] の物体と, ばね定数 k [N/m] の軽いばねを用意し,図1、図2のように取り付けた。 このとき,図1のばねの伸び x1 [m] と図2のばねの伸び x2 [m] は,次のア~ウのうちどれか。 また、なぜ そのようになるのかを調べ, 理由も含めて自分なりにまとめなさい。その際, 物体やばねにはたらく力を図 示し,参考文献をきちんと明示すること。 (参考文献の書き方については,『図書館からはじまる 「学びのガ イド」』 p33を参照) 【問1の評価基準】 (「知識・技能」を評価) 問われている内容を客観的にわかるようにまとめることができているかを, A~Cの三段階で評価します。 k 00000000 ア: xよりもx2の方が大きくなる 00000000 イ: よりも x2 の方が小さくなる ウ: xxは同じ長さになる m m m 図1 図2 解答) 理由) Tra

物理です。 亀の子問題なのですが解説が運動方程式で解いているので、運動量保存則で解いて欲しいです。お願いします。

75 * 【亀の子問題】 なめらかな水平面上に質量 3mの直方体の台 Q を置き, その上に質量mの物体Pを乗せる。物体Pに速度vを 与えると, 台 Qも動き出した。 このとき、以下の問いに 答えなさい。 ただし, 物体と台との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをg とし,図の右向きを正とする。 (1) 物体Pと台 Q の床に対する加速度をそれぞれ求めよ。 P Q (2)物体Pは台 Q 上で静止した。 物体Pが動き始めてから静止するまでの時間を求めよ。 (3) 物体Pが台Q 上で静止したとき, 物体Pの床に対する速度を求めよ。 (4) (3) までの間に、 台 Q の動いた距離を求めよ。

物理 132番の(ケ)について質問です (ケ)のときコイルの誘導起電力はi1の向きと同じなので符号は正と考えたのですが回答では負でした。なぜ負になるのかを教えてください🙏

抵抗 R O スイッチS に比べて増加するか、するがす (i) コイル2の長さを軸方向に押し縮めた後に、 同じ実験をした。 (i) 鉄心を引き抜いた後に、同じ実験をした。 132. 〈コイルを含む直流回路> 〔19 大阪府大 改 からの距離 (m) うう。 導体棒中 ■における電場 反時計回りに, 電力が生じる。 印b の向 ■に電流が流れ 図1の矢印 はたらくと考え である。 [15 同志社大 〕 次の文章のアコに当てはまる数式または数値を 答えよ。 また、サに当てはまる語句を答えよ。 h c L b Ix d f R 図に示すように抵抗とコイルをつないだ回路で, スイッ チSを閉じたり開いたりしたときに回路に流れる電流を考 えよう。 電池の起電力をE. コイルの自己インダクタンス L. 2つの抵抗の抵抗値は図のようにr, Rとする。 電池 と直列につながれた抵抗値の抵抗は電池の内部抵抗と考 えてもよい。 また, 導線およびコイルの電気抵抗は無視できるものとする。 a +r ch S E スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル, 抵抗値Rの抵抗を図の矢印の向きに流れる電 流をそれぞれ I, と書くことにする。 このとき, 抵抗値の抵抗を流れる電流はア となる。 経路 abdfgha についてキルヒホッフの法則を適用すれば、 電池の起電力と回路に 流れる電流の間にはE=イの関係が成りたつ。 一方,このときコイルを流れる電流が 微小時間 4t の間に 4 だけ変化したとすると, 経路 abcegha についてキルヒホッフの法則 を適用すればE= ウ の関係が得られる。 スイッチSが開いていて回路に電流が流れていない状態でスイッチSを閉じたとき、その 直後に回路に流れる電流は, L=エ=オとなる。したがって、スイッチSを閉 じた直後にコイルに生じる誘導起電力の大きさはE, r, R を用いてカと表される。 方, スイッチを閉じてから十分に時間が経過した後にコイルに流れる電流は、ムキ であり,このときコイルにはクだけのエネルギーが蓄えられることになる。 to D

この物理の問題の解き方が大問1個まるまる分かりません😭 分かる方がいらっしゃったら教えてくださいお願いします🙏

4 質量 2mの物体 A を机上のあら い水平面上に置く。 Aに軽くて伸びな い糸を付け, 軽い滑車に通し、 糸の他 端に質量 3mのおもりBを吊るすと Aは机の上をすべり出した。 はじめ, Bは床から高さんのところにあった。 重力加速度の大きさをg,Aと机との 間の動摩擦係数を1として、以下の問 いに答えよ。 A2m 机 B 3m 床 h (1) Aがすべり出すためには,Aと机との間の静止摩擦係数μはある値よ り小さくなければならない。μの条件を示せ。 (2)A,Bの加速度の大きさをa, 糸の張力の大きさをTとして,A,B そ れぞれについて運動方程式を立てよ。 (3) Bが床につく直前のBの速さを求めよ。 B が床につくとそのまま静止して糸はたるみ, Aはしばらく運動を続け、 やがて机上で静止した。 Aは滑車にぶつかることはなく, たるんだ糸はA の運動を妨げないものとする。 (4) Aが運動をはじめた最初の位置から静止するまでの移動距離を " gmのうち必要なものを用いて表せ。

qEによって上に+が移動するから右にqvyBの力が働くならどうして最後下に働いた力によって左に力が働かないんですか？

電場や磁場の影音 電気量g(g0) の荷電粒子が時刻 t = 0 に原点0から初速度 = (u, 0)(o> 0) 図1のように, y 軸方向正の向きに強さE の一様な電場がかかっているとする。質量m, で運動を開始した。 時刻 t でのこの粒子の位置は である。 = い (あ、 (x,y) ) 図2のように,x 平面に垂直に、紙面の裏から表に向かって,磁束密度B の一様な磁 場がかかっているとする。質量m, 電気量 q(q > 0)の荷電粒子が時刻 t = 0 に原点 0から初速度v=(-v0) (0)で運動を開始した。 この粒子が運動開始後に最 初に軸を通過するときの時刻はt= で、そのときの座標は う (x,y)=(0, 小巻 である。 平 初めてとなる時に初に置かれ 図3のように, y 軸方向正の向きに強さ E の一様な電場と, xy 平面に垂直に紙面の裏 から表に向かって,磁束密度B の一様な磁場の両方がかかっているとする。 質量m,電 気量 g(g> 0)の荷電粒子が時刻 t = 0 に原点0から初速度。 = (0,0)で運動を 開始した。この粒子のX軸方向, y 軸方向の速度をそれぞれ Ux, Uy, 加速度をそれぞれ ax, ay とすると,運動方程式は TE ひ v x 図1 図2 → x この衝突が起きるには、エネ <号を満たす特別な値となる y B 図3 x

高校1年物理運動の法則です。解き方がわかりません教えてほしいです。

(1) 40 (2) (3) 5 図のように,水平でなめらかな床上に置かれた板A (質量m[kg])の上面に、 物体B (質量m 〔kg]) がのっている。Aに大きさ F〔N〕の水平な力を、図のよ うに右向きに加え続けたところ、BがAの上面ですべりながら、A、Bともに運動 した。 AとBとの間の動摩擦係数をμ重力加速度の大きさを g 〔m/s2〕 とし、 図の右向きを正とする。 (1) B にはたらく摩擦力の向きを答えよ。 (2) B の床に対する加速度 2 〔m/s2] を求めよ。 (3) A の床に対する加速度 〔m/s2] を求めよ。 Bouler Fear amag CamA=ans Ampak (2) (3)

α粒子の方の解き方を教えてください。 答えは5です。

物理ⅠB 問5 図3のように, 真空中に2枚の平行電極板を置き, 電池につないだ。 陽子が 電極板に平行に飛んできてその間を通過したとき, 図中の⑥の軌道を描いた。 同じ速度でα粒子および中性子が飛んできた場合の軌道として最も適当なも のを、図3の①~⑦のうちから一つずつ選べ。 同じものを繰り返し選んでもよ い。ただし、電極板の間には一様な電界が生じており, また重力の影響は無視 できるものとする。 α 粒子の場合 5 中性子の場合 6 リットからた のイ クリーン このようなに 電極板 という。 © 粒子 電極板 図 3 (接地) 陽子の 軌道 電池

(3)でどうして重力mgは含まないんですか？？

電界中の荷電粒子の運動 例題 66 右図のような装置が真空中に置かれ ている。 左側のヒーターHから出た質 量m. 電気量-eの電子が, HA間に かけられた加速電圧 V によって加速 され,距離 dだけ隔てて平行に配置さ れた長さの2枚の電極 C D に平行 に入射する。 Cの電位はDよりVだ H Vo くなる。 314 324 ように,C,D と平行に軸、垂直に軸をとり, 電子の初速度は0とし、重力の 高い。 C,D の中央から距離Lだけ離れたところにスクリーンSを置く。上図の 影響は無視する。 (1) A を出た直後の電子の速さはいくらか。 (2) CD間にできる電界の強さEはいくらか。 (3) CD間で,電子のy軸方向の加速度αはいくらか。 (4) CD間の出口での,電子の軸方向の速度vy y 軸方向の変位 y を求めよ。 (5) CD 間を出た後, スクリーンSに衝突するまでの時間はいくらか。 (6)初めからスクリーンに衝突するまでのy軸方向の変位yを求めよ。 ●センサー 105 電圧Vで電子を加速した とき,電子に電界がする仕 事は, W=eV 解答 (1) 加速電圧にされた仕事 eV [J] だけ運動エネルギー 1 2e V が増加するので mvo?evo より,v= m (2)平行極板間の電位差と電界の関係より V V=Ed は12 電子の得た運動エネルギー は, ゆえに,E= d (3) 運動方程式より, mv²=eV 91. センサー 106 極板間では, 電界に平行な方向 →等加速度運動 電界に垂直な方向 ma=eE ゆえに、a= eE eV m md (4)CD間では軸方向には力が加わらないから等速度運動を する。CD 間を通り抜ける時間をとすると,軸方向の運 動より,l=vol, y 軸方向は加速度αの等加速度運動をする ので, eV 1 eVl →等速度運動 v₁ = at₁ = × × md Vo md √2e Vo 1 ev Y₁ 2 at₁₂ = × × 2 2 md (5) CD 間を出ると,電界はなくなるので、x軸方向にも 方向にも力がはたらかず,等速度運動をする。軸方向の運 Vo m VL e d № 2m Vo VI² Ad Vo ■ 原子・分子の世界 動より, L- =vot ゆえに、t= 2L-1 2L-1 m 200 22eVo 2 (6) 電極を出た後の y 軸方向の変位を y2 とすると, VI² VI(2L-1) y=y+y2=y+vyt= + Advo 4d Vo VIL 2d Vo

94番(1)の問題で運動方程式を使えないのはなぜですか？

知識 93.摩擦角長さ50cmの粗い板の上に物体を置き,図平 のように、板の一方をゆっくりともち上げていったとこ ろ, 板の端の高さが30cmをこえたとき, 物体は板の上線) をすべり始めた。 物体と板との間の静止摩擦係数はいく合 らか。 例題13 150cm 20cm もち 知 30 97. 水 cm た金 ●ヒント すべり出す直前 (高さが30cm のとき), 物体は最大摩擦力を受けてつりあっている。 [知識] 物体に、次のようにな合 94. 動摩擦力 粗い水平な台の上を,質量 10kg の を1 9.8m (1) (2) 60N 5.0s 98. 物体が初速度20m/sで右向きにすべり始め, 5.0S- 後に静止した。重力加速度の大きさを9.8m/s2, こ の間の運動は等加速度直線運動であったとする。 20m/s 0m/ |10kg| し (1 (1) 物体が運動している間の加速度を求めよ。 (2) すべり始めてから静止するまでに, 物体がすべった距離は何か。 (3) 物体にはたらいた動摩擦力の大きさと, 物体と台との間の動摩擦係数を求めよ。 ヒント (3) 動摩擦力の大きさを求めるには, 運動方程式を利用する。 知識に 95. 摩擦のある斜面上の運動 水平とのなす角が30℃の 粗い斜面上で, 物体を運動させる。 物体と斜面との間の 動摩擦係数をμ'. 重力加速度の大き (2 (: S 99

教えて欲しいです。 電磁気の分野です。 1、2枚目は問題で、3枚目は解凍群です。

【4】 導 次の文章の空欄にあてはまる最も適した数式または語句を解答群の中から選びなさい。 図1のように、質量m,長さ1の導体棒ab の両端に質量の無視できる導線をつなぎ、固定さ れた水平な絶縁棒上の点c, 点dに巻きつけ, 導体棒ab が水平になるようにつるす。点cと点 dの間隔を1とし、導線 ac, bd の長さをともにする。また,aの最下点を原点Oとして図1 のように水平方向にx, y 軸を,鉛直方向に軸をとる。この装置をy軸の負の方向から見た様 子を図2に示す。 さらに、 図1の上部 線 ar か にあるように、抵抗値 R の抵抗,起電 力Eの電池、スイッチSからなる回路 を導線につなげる。 また、 図1,2のよ うに導線が鉛直方向となす角を0と し、矢印の向きを正とする。以下では 重力加速度の大きさをgとし,導体棒 と導線の抵抗 および回路abdc におけ る自己誘導は無視する。 また、導線は たるまないとし、絶縁棒と導体棒の太 さは無視できるものとする。 S p TR 9 E ZA 8 B 0 -a x 図1 d ZA r 0 図2 B a x スイッチSをq側に接続し,図1,2のように, z方向の正の向きに磁束密度の大きさがBの 一様な磁場 (磁界)をかけると、導線が鉛直方向と角度をなす状態で導体棒ab を静止させるこ とができた。このとき, 導体棒には大きさ (1)の一定の電流が流れるため、 大きさ (2)の力がx軸と平行に,x軸の (3) の向きにはたらく。 導体棒にはたらく力のつりあ いにより, はtando = (4)をみたす。