万有引力 5）の解き方がわかりません！教えてください🙇

万有引力定数を 6.7×10 - N･m²/kg2 とする。 ⑤ 地球の半径を6.4×10km, 質量を6.0×1024kg, 万有引力定数を 6.7×10 - N·m²/kg2 として,地表での重力加速度の大きさを求めよ。 6 地球の自転の影響を考慮し, 赤道上の点, 東京, 北極点の3つの地点について, 重力 加速度が大きい順に答えよ。 7 地球の半径をR,質量をM,万有引力定数をGとする。地表から高さ2R の軌道をま わっている,質量mの人工衛星の万有引力による位置エネルギーを求めよ。 ただし,万 有引力による位置エネルギーの基準を無限遠とする。 解答 1 (ア) 焦点 (イ)楕円軌道 北極点,東京,赤道上の点 2 Lv1/2, rivalra 327年 4 6.7 × 10 - 11 N 59.8m/s2 7-GMm/(3R)

物理の電磁気の範囲です。 解き方を詳しく教えていただきたいです🙏

30 磁場中の電流が受ける力 【標準・25分・32点】 図1に示すように、磁束密度Bの一様な水平方向の磁場中に, 2辺の長さがそれぞ れa,b の長方形コイルがある。 コイルは, 水平で磁場に垂直な軸を中心軸として滑 らかに回転できるようになっている。 コイルの端はそれぞれ導体円筒X,Yに接続さ れている。さらに, 導体円筒には電池と抵抗の切替スイッチ Sw がついた回路がつな がれている。 この されている。 .Sw R を求 磁束密度B K a Y N S b (2 観察者 回転軸 図 1 があらかじめ いま,スイッチ Swにより, 回路を電池側に切り替えたとき,コイルに電流I が流 れた。 問1 コイルの面が鉛直方向に対して角度0だけ傾いているとき,コイルの回転軸ま わりにはたらく力のモーメントの大きさを求めよ。 また, コイルは図中 ① ② のいずれに回転しようとするか答えよ。 次にコイルの中心軸の一端に,半径の滑車を取り付けた。 図2は観察者から見た コイルと滑車の状態である。 ただし, 滑車の質量は考えないものとする。

教えてください。よろしくお願いします。

図のような電気回路を作成した。 R1 は12Ω, R2は24Ω, R3 は 15Ωの抵 抗値をもつ抵抗で,抵抗 R4 の抵抗値 は未知である。ABは一様な太さを もつ長さ 60cm の抵抗線で,1.0cm 当 たり 1.0Ωの電気抵抗をもつ。点Mは AB間において自由に動かすことがで きるものとする。 Cは電気容量 1.5 μF のコンデンサーである(ただし, 1μF=10-6F)。電圧36Vの直流電源 と2つの電流計の内部抵抗は,いずれ も無視できるものとし、各回路素子の RA R3 2 0 15 0 15Ω S2 R1 D R2 E 24 Q 12Q C 1.5 μ F AA 電流計2 A ↓MB 60 36V 電流計1 (A S1 接続に使用した導線の電気抵抗も無視できるものとする。最初,2つのスイッチ S1, S2 は開いており,コンデンサーCに電荷は蓄えられていないものとする。 まず,M を ABの中点におく。スイッチ S1 だけを閉じ、その後十分に時間が経過した として、次の問いに答えよ。 解答は,単位も含めて記すこと。 A (1)電流計1を流れる電流はいくらか。 (2)電流計2を流れる電流はいくらか。 (3) コンデンサーCをはさんだDM 間の電位差はいくらか。 (4) コンデンサーCに蓄えられた電気量 Q および静電エネルギーWは,それぞれいくら か。 次に,AB間のある位置に M をおき, スイッチ S1, S2の両方を閉じた。十分に時間が 経過した後に電流計1を見ると、 電流値は2.1Aであった。このとき、次の問いに答えよ。 解答は,単位も含めて記すこと。 (5) DE間の合成抵抗はいくらか。 (6) 抵抗 R』の抵抗値はいくらか。 (7)このとき、コンデンサーCに電荷がまったく蓄えられなかった。このことから, AM間の長さを求めよ。

合力の大きさを20+30-10=40で求めるのは間違いですか？

50 (c) 0.30m 0.20m 0.20m 10N 20N CH 30N

力の作用線が集中しているのはがB点ではなくA点とわかるのはなぜですか？

リード C 基本例題 19 棒のつりあい 第5章■剛体にはたらく力のつりあい 47 94,95,96 解説動画 長さの軽い棒の一端Aを鉛直なあらい壁にあて,他端 C Bと壁面Cを糸で結ぶ。 この棒に質量mのおもりをAか 糸 距離dの点Pに下げたら, 棒は水平で糸は棒と30°の角 をなしてつりあった。このときの,糸の張力の大きさ T, A端にはたらく摩擦力の大きさ F,垂直抗力の大きさNを, 重力加速度の大きさをgとして求めよ。 A 30° B IP d Om 指針 Aのまわりの力のモーメントのつりあい,鉛直方向,水平方向の力のつりあいを考える。 解答 棒には図の力がはたらく。 張力Tを水平, 鉛直方向に分解する。 力の作用線が集中してい る点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式より 2mgd 12T×1-mgxd=0 T=- l 鉛直方向の力のつりあいの式を立て, Tを代入すると F+1/2T-mg=0 F-mg/121x2mgd=mg(1-4) 水平方向の力のつりあいの式を立て, T を代入すると N√3T-0 N=√3x2mod√3mgd 2 32 12 C √3 -T T F 130° N A B mg

(2)でV＝vBlの式に代入した時、lのところにrが入るのはどうしてですか??

229 124 |301 交流の発生 磁束密度B[T] の一様な磁場中に,図1 のような1回巻きの長方形のコイルを置き、磁場に垂直な 軸のまわりに回転させる。 だ コイルは,図2のように磁場に垂直な点線の位置 (時刻 t = 0s) から角速度 [rad/s] で回転を始め、時刻 t [s]で 実線の位置にある。 (1)bc 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (2)ab 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (3) コイル全体で発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 a wt a d 図 1 d 302 抵抗と交流 V Vosin wt の交流電圧に P 図 2 C B B

(2)はなぜpについて積分しているのですか？ また、式変形の仕方も教えていただけると嬉しいです🙇‍♂️ まだ積分の範囲を習っていないので基礎的なことを教えて欲しいです

260 断熱変化と等温変化■ 容器の中に1molの単原子 A 分子理想気体が入っている。 この気体の圧力と体積Vを 図のようにゆっくりと変化させる。以下では,気体定数をR T1 B C とする。また,必要ならば,a≦x≦b の範囲で、関数と 0 VA VB Vc V x x軸との間で囲まれる面積は積分 So/1dx=10g 1/2(10geは自然対数)で求まることを 利用してよい。 (1) 図のA→Bの過程のように,気体を体積 VA から VB まで断熱膨張させると,気体の 温度は T から T2 に下がった。 このとき,気体が外部にした仕事を求めよ。 (2)容器を熱源に接触させて,図のA→Cの過程のように,気体の温度を T に保ちなが ら,気体の体積をVA から Vc に膨張させた。 このとき, 気体に外部から加えられる 熱量を求めよ。 [18 琉球大] 255 ヒント 259 衝突前後の運動量の差 (ベクトルで考えた差) が力積に等しい。 260 熱力学第一法則 「4U=Q+W=Q-W'」 (W' : 気体がした仕事) を用いる。 断熱変化で は Q=0, 等温変化では⊿U=0 となる。

(2)についてです。 解説よりコンデンサーAに着目してるので、△Q＝C1×VのC1の部分がコンデンサーAの電気容量のCだと思ってしまったのですが、なぜC1を使うのでしょうか？

必修 基礎問 71 コンデンサーのエネルギー 物理 図のように、 電気容量Cの2つのコンデンサー AとBを直列に接続し、 これに起電力 V の電池 抵 抗値尺の抵抗, およびスイッチをつないだ回路を 考える。 はじめ, スイッチは開いており, コンデン サーは帯電していない。 以下の問いに答えよ。 (1) スイッチを閉じて十分に時間が経った。 コンデ 電池, 抵抗 誘電体 比誘電率3 スイッチ コンデンサーB コンデンサーA ンサー A, B に蓄えられるエネルギーの和E を求めよ。 (2)(1)において,電池がした仕事 W を求めよ。 また、このとき抵抗で消費 されたエネルギーを求めよ。 次に,スイッチを開放し、その後, コンデンサーBに比誘電率3の誘電体 を挿入した。 (3) コンデンサーAとコンデンサーBに蓄えられるエネルギーの和 E2 を求 めよ。 (4) エネルギーE」 と E2の差は何によって生じたか, 答えよ。 (お茶の水女大) ●コンデンサーに蓄えられ

(2)のジュール熱がIVではダメですか？IV でやったら上手く行きません、、(;;) 計算ミスかもしれないけど、、、💦 教えて欲しいです🙇‍♀️

例題 86 磁界を斜めに横切る導体棒 395 396 可変抵抗器 'E 平行レール 右図のように,鉛直上向きの磁束密度B [T] の磁 界中で, 導体でできた2本のレールが間隔/[m]だ け隔てて置かれている。 レールは水平面に対して 0〔rad〕 だけ傾いている。 レールの端に起電力 E[V] の電池と可変抵抗器を接続し, レール上に質 量m[kg] の導体棒 PQ を置いたところ, 導体棒は 水平を保ったままレールに沿って上昇し, 速さ [m/s] の等速度運動になった。 重 力加速度の大きさを g〔m/s'〕 とする。 摩擦はないものとし, 回路を流れる電流がつ くる磁界は無視する。 水平面 (1)導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B, l, v, 0を用いて表せ。 (2) このときの可変抵抗器の抵抗値, また, 可変抵抗器で発生する単位時間あたり のジュール熱を,それぞれB, El, m, vg, 0を用いて表せ。

この問題の（4）のことで緑線で囲った部分の言っていることがよく分からないので教えてほしいです。

70. <ピストンで封じられた気体〉思考 図1のように,摩擦なしに動くピストンを備 えた容器が鉛直に立っており,その中に単原子 分子の理想気体が閉じこめられている。容器は 断面積Sの部分と断面積 2S の部分からなって いる。ピストンの質量は無視できるが,その上 に一様な密度の液体がたまっており,つりあい が保たれている。 気体はヒーターを用いて加熱 することができ,気体と容器壁およびピストン との間の熱の移動は無視できる。 真空 真空 真空 2S S 2 12 液体 液体 h 2 液体 ピストン 気体 h+x 気体 h 気体 2 ヒーター 図 1 図2 図3 また,気体の重さ, ヒーターの体積, 液体と容器壁との摩擦や液体の蒸発は無視でき,液体 より上の部分は圧力0の真空とする。 重力加速度の大きさをgとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,気体、液体ともに断面積Sの部分にあるときを考える。 このときの液体部分の 高さは今である。 2 h (1)初め,気体部分の高さは12,圧力はP。であった。液体の密度を求めよ。 (2) 気体を加熱して,気体部分の高さを1からんまでゆっくりと増加させた(図2)。この 間に気体がした仕事を求めよ。 (3)この間に気体が吸収した熱量を求めよ。 〔B〕 気体部分の高さがんのとき, 液体の表面は断面積 2Sの部分との境界にあった(図2)。 このときの気体の温度は T であった。 さらに, ゆっくりと気体を加熱して, 気体部分の 高さがん+x となった場合について考える (図3)。 1 x>0では,液体部分の高さが小さくなることにより, 気体の圧力が減少した。 気体の 圧力Pを, xを含んだ式で表せ。 (2)x>0では,加熱しているにもかかわらず,気体の温度はTより下がった。 気体の温 度Tを x を含んだ式で表せ。 気体部分の高さがんからん+xに変化する間に, 気体がした仕事 W を求めよ。 ④ 気体部分の高さがある高さん+X に達すると, ピストンをさらに上昇させるために必 V要な熱量が0になり, xがXをこえるとピストンは一気に浮上してしまった。Xを求 めよ。 [11 東京大〕