1番最後の問題が分かりません。図などで分かりやすくしてもらえるとありがたいです！

必修 (BURON TE 基礎問 49 気柱の共鳴 物理基礎 図のように、円の断面をもち太さが一様な管の右からピストンを入れ、ピ ストンを移動させてこの閉管の長さを自由に変えられるようにする。 管の左側に、その開口端に向けて音波を出す音 源を置く。音源から振動数一定の音波を出し, ピストンで閉管の長さを変えると共鳴が起こり 管内に定常波ができる。この定常波の波形を表 さらに, CCC" 音源 管 ピストン すために,管の左の開口端の中心に原点Oをとり,管の中心線を軸に、こ れと垂直に軸をとる。 波形は, 空気の軸の正の向きの変位はy軸の正の 向きに,z軸の負の向きの変位は”軸の負の向きにおき換えて表す。空気中 の音速を 340 〔m/s〕 として,以下の問いに答えよ。ただし,開口端と定常波 の腹とのずれは無視するものとする。 (6)(1) I. 音源から振動数 f〔Hz] の音波を出したとき,管の長さが1〔m〕のとき 共鳴して管内に図のような波形の定常波ができた。ただし,現在より 4.00×10-3 秒前のときの空気の変位の波形は曲線 C” で,現在より、 200×10-3秒前のときの空気の変位の波形は管の中心線と一致する直線 C′で,さらに,現在の空気の変位の波形は曲線Cで表されている。なお, この間に同じ状態が現れることはなかったものとする。 (1) 音波の振動数f [Hz] を求めよ。 (2)管の長さ [m] を求めよ。 の関係式を! (3)現在の時刻で, 管内の空気が最も密になっている場所の開口端からの 距離を l 〔m〕 を用いて表せ。 Ⅱ.次に,音源から別の振動数の音波を出したとき, 閉管の長さをlo [m〕 に すると共鳴した。このときの定常波の節の数はn個であった。 その後,さ らに管の長さを少しずつ長くしていったとき,長さが [m] で次の共 7 Zo 鳴が起きた。 (4) 管の長さが 〔m〕 のとき生じたn個の節がある定常波の波長をnと lo 〔m〕 を用いて表せ。 また,音源の出した音波の波長をLo [m] のみで表せ。 JOP 管の長さが1/3 〔m] のとき生じた定常波の節の数をnを用いて表せ。 (奈良女大 )

物理得意な方いないですか？ 分からない問題が出てきたときに、教えていただきたいです…

ゆく人 1023000 9+ 難問題の素材と その ○解き方 問題集 カフェイン12mg SONG Clor NERG リンク CAFFEINE 第3版 よ みやすく 使いやすく なりました! 新装第3版 物理 力学・熱波動 Cosmic Wave 代表 服部嗣雄 著 問題集の 東大・京大 決定版! 受験生必携の書! ぶつり 20246/12~ 基礎から実践へ! 例題と93の演習問題で受験

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-

この問題の(4)がわからないので、教えてほしいです🙇‍♀️

真空中のx-y平面上の位置A(a, 0) に+Qの電荷を固定し, 位置 B(-a, 0) に +Qの電荷を固定した。このとき, 位置C(0, 2a)に生じる電場ベクトルをĒとする。また,真空中のクーロンの法則の比例定数をko とする。 C(0, 2a) +Q +Q B(-a, 0) O A(a, 0) x (1)AおよびBの点電荷が位置Cにつくる電場をそれぞれEA, 扉として, 電場ベクトルEA, EおよびĒの関係を ベクトル図に示し, それぞれの電場の強さを求めよ。 (2) 無限遠を基準としたときの, 位置Cの電位VC を求めよ。 (3)電荷-eをもつ電子を位置(0, 0) に置いた。 この電子を位置まで, ゆっくり動かすために必要な仕事 W を求 めよ。 (4)(3)の電子を位置(0, b) に置いて固定した。 b (>0) がαに比べて十分小さいとき,電子にはたらく力が, bに 比例することを示せ。 必要ならば, b がαに比べて十分小さいとき, a2 + b2=α2 となることを用いてよい。

（4）の選択肢の和訳で、"するとは限らない"とあるのですが、need not なので必要がないと訳すと思っていました。そのような用法もあるのですか？教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

1) The levels of BDNF 1. change steadily during one's life 3. cannot be recovered once lost are related to tiny strokes in the brain 38 need not permanently decrease

この問題の解き方を教えてください

43 らかな定滑車に軽い綱を通し, その一端に軽いロープにつながれ た重さ 100 Nの板をつり下げる。重さ600Nの人がこの板に乗 り,綱の他端を引いた。 有効数字は考えなくてよい。 板の上にいる人の力のつりあい 図のように、軽くてなめ |綱 人 (600N) (1) 人が綱を引く力の大きさが200N のとき, 板は地面から離 れなかった。このとき, 人が板から受ける力の大きさはいくら か。 また, 板が地面から受ける力の大きさはいくらか。 板 (100N (2)人が綱を引く力を徐々に大きくしていったところ、引く力の 大きさがある値をこえると, 板は地面から離れた。 その値はいくらか。

教えて欲しいです🙇

類題 6 一端を壁に固定した長さ 0.50mの糸Aに,重さ 12N の物体をつる し、図のように, 別の糸Bで引くと、物体は壁から水平に 0.30m はな 0.50m れて静止した。 糸 A, B の張力の大きさは、それぞれ何Nか B 2385A2ton 0.30 m

ローレンツ力の分野です。（3）の解説の説明の交流電圧の角周波数が円運動の角速度と等しくなっていれば〰︎とあるのですがなぜそうなるのかわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

【3】 正の電気をもつ質量の荷電粒子を加速する ことを考える。いま、半径 R,厚さの中空で半円 形の電極 AとBを図のように距離だけ離し、平面 上に置いた。ただし、厚さと距離はいずれも半 径Rより十分小さいものとする。2つの電極には図 の真上から見た図に対して紙面を裏から表に貫く方 向に磁束密度の大きさ B の一様な磁場がかかって いる。2つの電極ではさまれた領域 (Cとする) には 磁場はないものとする。電極AとBの間には交流 電圧V(f)=Vcos.ℓ,f が加わっており,t=0のと 真上から見た図) C A B P Be Bo /装置の\ 断面 CB 8E き、電極Aが高電位とする。 また領域Cの電場は一様とみなせるとしよう。 ABU Q FK この装置によって荷電粒子が加速されるようすは次のとおりである。 時刻 f=0 に電極 Aの右端の点Pに荷電粒子を置くと電圧V によって加速され、 電極 B に入る。荷電粒 子が2つの電極間の距離を移動する時間は十分短く、その間電圧は一定とみなせるもの とする。電極 Bに入った荷電粒子はローレンツ力を受けて円運動を行い,領域Cに達す るが、電極内の移動時間は領域を通過する時間に比べて十分長い。したがって、この 間に交流電圧の位相が180°変化していれば荷電粒子は再び電圧V によって加速され、 電 極Aに入って円運動を行い、領域Cに達する。 このように電極 A, B内で円運動した荷 電粒子は領域Cを通過するたびに加速をくり返す。以上を考慮して次の問いに答えよ。 (1) 時刻 f=0 電極 A の右端の点P に置かれた初速度の荷電粒子が電極 B に入ると きの速度を求めよ。 (2) 電極 Bに入った荷電粒子が行う円運動と円運動の向き(時計回り、反時計 回り)を答えよ。 (3)(2)の荷電粒子が電極 B内を通過する時間および領域Cに到達した荷電粒子を再 Vで加速するために必要な交流電圧の角周波数」をそれぞれ求めよ。 (4)(3)の荷電粒子が領域Cを通過して電極Aに入るときの速度 #27 電極 A内での円運 動の半径 および電極A内を通過する時間をそれぞれ で表せ。 (5)ここまでの考察により, 荷電粒子は領域Cを通過するたびに電圧Vでどんどん加速 されるが,加速に伴って電極 A, B内での円運動の半径がどんどん増大してしまい 荷電粒子が到達できる速度の上限が電極の大きさに依存してしまう。そこで,荷電粒子 の円運動の半径を保ったまま加速するには磁束密度の大きさと交流電圧の位相をどのよ うに制御すればよいか、答えよ。

問5、類題4の答えしかなく解き方がのっていないので教えてください😭

F - 物体は静止 物体は正の加速度で 加速度運動をする ▼表1 摩擦係数(出発:学第2) 接触物体 (面の状態) 静止 摩擦力 最大摩擦力 FoμN ガラスとガラス (乾燥) 6.54 F=f 鉄鋼と 動摩擦力 F'='N 0.78 9.42 (乾燥) 静止摩擦力 F 鉄鋼と鉄鋼 0.00 (塗油) 木と木 0.6 0 物体を引く力 (乾燥) ▲図34 物体に加える力を増していくときの摩擦力の変化 あら 問5 質量 10kgの物体が, 粗い水平な台に置かれている。 物体と台の間の静止摩 は 0.50, 動摩擦係数は0.10である。このとき, 最大摩擦力の大きさを求めよ。また、 静止状態から,この物体に水平に力を加えてその大きさをONから徐々に大きくし ていく。 力が30N 及び 50N になったとき, この物体にはたらく摩擦力の大きさを それぞれ求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s^とする。 例題 7 粗い斜面上での物体の運動 【解説】 粗い斜面上に質量mの物体を置き, 傾斜角0 をしだいに 大きくしていったところ, 傾斜角が0。 となったときに物 体は滑りだした。 物体と斜面の間の静止摩擦係数をと してμを0 の式で表せ。 最大摩擦力はFo=μN で表される。 N(N) 力の関係 斜面に垂直上向きを正, 重力加速度の大きさをg, 垂直抗力 の大きさをNとして、斜面に垂直な方向の力のつり合いより, N=mg cos b。 ... ① N-mg cosbo=0 mg sin 斜面に平行上向きを正として,斜面に平行な方向の力のつり合いより、 uN-mgsind= 0 ... ② ② に ① を代入して, μmg cos Omgsinbo = 0 比例する。 よって, u= mg sin 00 mg cos lo =tan00 Note 粗い斜面上に置かれた物体は、静止摩擦係数 と左の関係を満たす傾斜角を超えると りだす。この摩擦角といい、摩擦角& から静止摩擦係数を求めることができる。 類題 4 質量mの物体が傾斜角30°の粗い斜面上に置かれて静止している。 物体と斜面の間 の静止摩擦係数を重力加速度の大きさを」として、このときの静止摩擦力を 2 求めよ。 また, 物体を斜面に平行下向きに動きださせるのに必要な力の最小値を求 求めよ。さらに、平行上向きに動きださせるのに必要な力の最小値を求めよ。

どのようにしてva≠０を示せば良いですか？

48* 傾角30°の滑らかな斜面上に,質量 M の小球Aが壁と軽いばね (ばね定数k) で 結ばれ, 静止している。 質量m(<M) の 小球BをAから距離 dだけ離して静かに 置いたところ,斜面上をすべり降り,Aと 弾性衝突した。 斜面に平行に x軸をとりま 力学 33 m d M x B 00000 A 30% はじめのAの位置を原点(x=0) とし, 重力加速度をg とする。 (1) 衝突直前のBの速度u を求めよ。 (2) 衝突直後のA, B の速度 UA, UB を求めよ。 (3) A が達する最下点の座標 x を求め, UA, M, k で表せ。ただし,A が再び原点に戻るまでの間にBとの衝突は起こらないものとする。 1 (4) Aがx=x を通るときの速さw を求め, UA で表せ。 (C) (5) A が初めて原点に戻ったとき,Bと2回目の衝突をするためにはd をいくらにすればよいか。 M,m,k,g で表せ。 (4) (千葉大 + 学習院大)