物理についてです。 問題に数値で表せと書いている時、無理数は小数で答えた方がいいですか？ 答えは無理数のまま残しているのですが、 他の解説のところに数値で扱う問題では小数で答えると書いていました。 ただ単にこの問題では物理量を使わないで答えるという意味なのでしょうか？

電磁気 69 (3) AとBは同じ金属球とする。 A. B両球を接触させた後に、再び水 平方向d[m]の距離に保つ。 糸が鉛直方向となす角を0として を数値で表せ。 (福井工大 + 法政大) 101 r〔m〕離れた2点P, Qにそれぞれ D・ 〔C〕, g〔C〕の小帯電球が固定して置か B. の電場の様な

物理のエッセンスからです。 2ページ目のHighのところの「(だから右辺にマイナスがつく)」と書いてありますが、なぜマイナスがつくか分かりません。 分かる方、易しく教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

62 力学 [解説] 直線上の衝突では反発係数 (はね返り係数) e (0≦e≦1) の式が成り立つ。 いろ いろな書き方があり、自分なりの覚え方をしていればよい。 本書では次の形式で いこう。 衝突後の速度差=-ex (前の速度差) 注意すべきは,速度の差であって,速さの差ではないという点だ。 つまり、 正・負を考えて代入しなければならない(差をとるときの物体の順番は両辺で合わ せる)。そこで衝突後の“速度”を未知数とする。上式の左辺は素直に書けるし, 運動量保存則そのものが速さでなく,速度の式だからだ。速度はもちろん地面に 対する速度。1,2を連立させて解けば,答えの速度の符号が運動の向きを教 えてくれる。 EX1 静止している質量MのQに質量mのPが速 ひで衝突した。 その後のP, Q の速度 UP, UQ (右向きを正) を求めよ。 また, Pがはね返る条件 を求めよ。 反発係数をeとする。 P Vo m M 解 運動量保存則より mvp+Mv=mvo ① eの式より Up-VQ=-e(vo-0)2 衝突後 UP VQ ① +M×② と v を消去し (m+M)up= (m-eM)v m-eM Up = Vo m+M ①-mx② より (m+M)vg=(1+emvo ・③ ③ 図示するときは,分か りやすく正としておく (1+e)m VQ= Vo ・④ m+M Up<0だと Pがはね返るためには, up < 0 となればよい。 よってm<eM 一方, は無条件に正だから, Qは右へ動く当たり前だね。 左の方へ Vp 運動 ちょっと一言 運動量保存則を“後=前”のように書いておくと,このように辺々 で速く計算できる。 ちょっとしたテクニック。 こんな問題ではPが受けた力積がよく問われる。「力積=運動量 の変化」 より mu-mv として求めてもよいが、 作用・反作用を利 用し,Qの運動量変化 Mv0 にマイナスをつけた方が簡単だ。

物理です。 左が問題で、右が解答となっています。 右の方に運動方程式でも解けるが…とあり、自分で考えてみましたが、分かりませんでした。 分かる方、運動方程式を使って解いた解答を教えて頂きたいです。 よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

EX 質量 m,Mの物体P, Qが糸で結ばれ, 滑 車を介してPは滑らかな机の上で支えられて いる。 P を放し, 距離だけすべらせたときの 速さ”はいくらか。 P m □M Q

(2)キルヒホッフの第2法則で、なぜ40+20I=0ではないのですか？ 答えは40-20I=0です。

ヒント 時間を区切って考え、自己誘導による起電力の式 「V=-LAI/⊿t」 を利用する。 [知識 さ 534. コイルを含む回路図のように, 内部抵抗が無 視できる起電力40Vの電池E, 抵抗値がそれぞれ60 Ω 20Ωの抵抗 R., R2, およびコイルLを用いた回 路がある。 はじめ, スイッチは開いていた。 (1)~(3) この場合において, 点P, Qにおける電流の向きと大き さはそれぞれいくらか。 (1) スイッチを閉じた直後 Po Ea R2 (2) スイッチを閉じてから十分に時間が経過したとき (3) (2) の後にスイッチを開いた直後 Ri CO (S) 例題75

【⚠️至急救援要請⚠️】ちょっと書き込みがあるんですが、解けそうになかったので教えてください🙏🙇‍♀️

図のように,天井からつるした軽い糸と動滑車および定滑車を用 いて質量 m と質量2mのおもりP, Qを取り付けた。 はじめ, 2つ のおもりは糸がたるまないように静止しており,この状態から静か にたるまないように離したところQは下降した。 おもりQが距離ん だけ下がった時の速さを求めてみよう。 ただし、2つの滑車は軽く、重力加速度の大きさを g とする。 (1) おもりQが距離ん下がったとき, おもりPはどれだけの距離上 昇するか。 山系 T 20 Q2m mP (2)”はいくらか。 2mg mg 川 SV BOX BE 七 BIT-

(1)ではv1とv2の矢印の向きが逆で、u=v2+v1なのに、 (3)ではV1とV2の矢印の向きが同じで、-u=V2-V1になるのはなぜですか？ (1)と(3)を同じ解き方で解いてはだめなんですか？

R P m m 2m 28 質量がそれぞれ2m,m, mの3つの部分 P Q R から成るロケットが宇宙空間で静止 している。 はじめ, R を左向きに打ち出した。 放出後のPQから見たRの速さはuであったので, P・Qの速さは (1)である。また,この際に要したエネルギーは (2) である。 続いて,Qを左向きに打ち出した。 放出後のPから見たQの速さは やはりuであったことから,Pの速さは(3)となっている。 (立命館大 +東北工大)

この問題の解き方がわからないので教えてください

30 なめらかに動くピストンがついた容器に単原子分子理想気体を閉じこめた ところ,気体の圧力が po [Pa], 体積が V[m]になった。この気体に対し 次のような操作をしたときの,気体の内部エネルギーの変化 ⊿U[J],気 体がされた仕事 W[J], 気体が受け取った熱量 Q [J] をそれぞれ求めよ 。 (1)体積を一定に保ったまま加熱し,圧力を 4p [ Pa]上昇させた 。 (2) 圧力を一定に保ったまま加熱し、体積を⊿V[m]増やした。 ヒント 変化前 変化後のそれぞれで, 理想気体の状態方程式を考える。

（4）についての質問です。 ボールが何m移動したかという方の問題ではグラフから考えるのが簡単だしいいと言うのは分かるのですが、 何故x= v0t＋1/2at^2という公式を使うと答えが出ないのかが分かりません。

JEST 発展例題2 等加速度直線運動 →発展問題 24,25,26 斜面上の点から, 初速度 6.0m/sでボールを斜面に沿 って上向きに投げた。 ボールは点Pまで上昇したのち, 下 降し始めて、点0から5.0mはなれた点を速さ 4.0m/s で斜面下向きに通過し, 点Oにもどった。 この間, ボール は等加速度直線運動をしたとして, 斜面上向きを正とする。 (1) ボールの加速度を求めよ。 5.0m P Q 6.0m/s NJ (9) (2) ボールを投げてから, 点Pに達するのは何s後か。 また, OP間の距離は何mか。 (3) ボールの速度と, 投げてからの時間との関係を表すv-tグラフを描け。 (4) ボールを投げてから,点Qを速さ 4.0m/sで斜面下向きに通過するのは何s後か。 また, ボールはその間に何m移動したか。 指針 時間 t が与えられていないので, 「v-vo2=2ax」 を用いて加速度を求める。 また, 最高点Pにおける速度は0となる。 v-tグラフ を描くには,速度と時間との関係を式で表す。 解説 (1) 点0, Qにおける速度, OQ 間 の変位の値を 「v2-vo2=2ax」に代入する。 a=-2.0m/s2 (-4.0)2-6.02=2×α×5.0 (2)点Pでは速度が0になるので,「v=vo+at」 から 008 0 = 6.0-2.0×t t=3.0s 3.0s 後 OP 間の距離は, 「v2-vo2=2ax」 から, 02-6.02=2×(-2.0) xx x=9.0m (「x=cat + 1/2a2」からも求められる。) (3) 投げてからt [s] 後の速度v [m/s] は, 「v=vo+at」 から, v=6.0-2.0t e-tグラフは,図のようになる。 [m/s]↑ UT 6.0 OP間の距離 PQ間の距離 R 1 2 3 4 56t[s] -4.0 -6.0 (1) (4) 「v=vo+at」 から, -4.0=6.0+(-2.0) xt t=5.0s 50s 後入量の中原 (S) ボールの移動距離は, v-tグラフから, OP 間 の距離とPQ間の距離を足して求められ 6.0×3.0 2 + (5.0-3.0)×4.0 2 =13.0m Point v-tグラフで, t軸よりも下の部分の 面積は、負の向きに進んだ距離を表す。

（ 4）の解説で 「Q→Pは電場とは逆向きなので電場がする仕事は正である」 と書いていたんですが、電場の向きと逆向きであればどんな場合でも電場がする仕事は正になりますか？

気 知識 電場+- 444. 金属板間の電場と仕事 図のように, 十分に広い金 A 属板A,Bを6.0cmの間隔で平行に置き、電圧 12Vの電 + 源につないで負極側を接地して, 金属板間に一様な電場を つくる。 図が示す金属板間の位置に点P,Qをとる。 (1) 点P Qの電場の強さは, それぞれいくらか。 (2) 点Pの電位はいくらか。 26.0cm 例題57 B P Q 3.0cm 2.0 cm 12V (3) PQ間の電位差はいくらか。 また,PとQではどちらが高電位か。 (4) 電荷-4.8×10 -1°C の粒子が, 静電気力によってQからPに運ばれるとき, 電場が する仕事はいくらか。 (5) (4)と同じ粒子 (質量 3.0×10-20kg) がQを静かに出発した。Pでの速さはいくらか。 ただし、粒子にはたらく重力は無視できるとする。 ヒント (5) 電場がした仕事は,粒子の運動エネルギーになる。 例題58.59

（2） 力学的エネルギーの変化量を考えるとき、動摩擦力による仕事は考えなくていいんですか？

第1章力学 問題 18 仕事と力学的エネルギー ② ばね定数k (N/m) の軽いばねの一端に,質 量m(kg) のおもりAをつけたばね振り子が ある。このばね振り子をあらく水平な床面上 物理基礎 公式 A U = 11/√ kx² 100000000 năm Q 0 -31 P IC 5/ 置き ばねの他端を固定する。 ばねが自然長のときのAの位置を原点と する。 図のように, Aを原点Oから点P(x=5/〔m))まで引っ張って、静か にはなした。Aは左向きに運動し始め、点を通過した。 その後、x=-31 (m) の点Qで静止した。 床面とAとの間の動摩擦係数をμとし、重力加速度 の大きさをg(m/s) とする。 (I)Aが点PからQまで運動する間に、動摩擦力のする仕事 W (N・m) を求 めよ。 Aが点PからQまで運動するときの, Aの力学的エネルギーの変化量 ⊿E (J) を求めよ。 (3) ⊿E = Wが成り立つことを用いて, μを求めよ。 弾性力による位置エネルギー(弾性エネルギー) U (J) (k (N/m): ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (I) おもりAにはたらく動摩擦力の大きさはμmg 〔N〕でPからQまでの移動 距離は8/〔m〕 である。 よって, 求める仕事 W [N·m〕 は, W=-μmg818μmgl (N・m〕 (2) 求めるのは「力学的エネルギーの変化量」なので、 おもりAの運動エネル ギーと位置エネルギーの和の変化量を考える。 Aは水平方向に運動しているので, 高さが変化しておらず重力による位置 エネルギーは考えなくてよい。 また, 点P, 点Qは自然長(原点O)からずれ た位置なので,点P, 点Qにおいて, Aは弾性力による位置エネルギーをもつ。 点P,Qにおける, 弾性力による位置エネルギー Up, UQ[J] は, それぞれ, 〈千葉工業大 〉 Up = =1/21k(50)2-252k2 =/( 9 U₁ = ½k (31)²=kl² 2 (解説) ばねが自然長から伸びたり縮んだりしているとき, ばねの両端 には自然長に戻ろうとする向きに力が生じる。 この力を弾性力 点Pでは 「静かにはなし」 点Qでは 「静止した」 ので, それぞれの点で速 さは0.すなわち, 運動エネルギーKP, Ko〔J〕 も0になる。 よって という。 4E = 0 + 25 0+ -kl² 2 == 8kl² (J] 変化後KQ+ UQ 変化前 K + Up 公式 弾性力の大きさF(N) F=kx (k(N/m〕: ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (3) ⊿E = Wより ※ 弾性力の向きは, 自然長に戻ろうとする向き。 - 8kl² == -8umgl よって, μ = kl mg F ⇒縮みx, 弾性力F,=kx, 弾性エネルギー U22kx2 自然長⇒弾性力0, 弾性エネルギー 0 X1 X2 mmmm 000000 F2 ⇒ 伸びzy→弾性力Fy=kx, 弾性エネルギー U2=1/2k2 自然長 注 ここで, p.39 公式 力学的エネルギーと仕事の関係と p.37 公式 運動エネル ギーと仕事の関係の違いを、しっかりとおさえておこう。 保存力である重力 弾性力について, 位置エネルギーを考えるのが 「力学的エ ネルギーと仕事の関係」 であり, 仕事を考えるのが 「運動エネルギーと仕事の関 「係」である。 1つの式の中で、重力 弾性力の位置エネルギーと仕事を同時に考え こることはない! た, ばねは伸びたり縮んだりしているとき, 弾性エネルギーを蓄えている。 エネルギーは弾性力による位置エネルギーともいう。 kl (1) W = -8μmgl〔N・m〕 (2)4E = - 8kl[J] (3)μ= mg 4. 仕事とエネルギー 41