学年

教科

質問の種類

物理 高校生

3枚目の定常状態の式からd/dt((m+M)v^2/2)の項が抜けているのはどうしてですか?

第8講 電磁誘導 (1) 8-1 図のように, 鉛直下向きで磁東密度Bの一様な磁場のなかに, 十分長い2本の平を なレールXX, YYを水平に固定する。レールの間隔はで, その上に質量mの金属 棒をレールに直角にのせる。金属棒の中央には軽い糸をつけ, 軽いなめらかな滑車を 通して質量Mのおもりをつるし, 手でささえて静止させておく。2本のレールの一覧 XとYの間に,抵抗値Rの抵抗,スイッチS, 内部抵抗の無視できる起電力Eの電池 を接続して図のような回路を作る。金属棒はレールに直角の状態を保ってレールの上 を左右になめらかに動くことができるものとする。重力加速度をgとして以下の間に 答えよ。ただし, 抵抗R以外の電気抵抗はすべて無視できるものとする。 に スイッチSを図のa側に入れておもりを静かにはなすと, 金属棒は滑車の方向へ 動きはじめた。金属棒の速度がvになったときの金属棒に生じている誘導起電力の 大きさを求めよ。また, このとき金属棒を流れている誘導電流はP→QとQ→Pの どちらの向きかを理由を示して答えよ。 I 金属棒の速度は次第に大きくなるが,ある速さ,に達するとそれ以後棒はで等 速度運動を行う。速さのおよび回路を流れる電流の大きさI」を, R, l1, B, M, gの- うち必要なものを用いて表せ。 I 金属棒が設問Iの等速度運動をしているとき, スイッチSを6側にすは かえた。金属棒はしばらく滑車の方へ動いたのち電池側へ戻りはじめた。 間をおくと金属棒の運動は最終的に速さめの等速度運動となった。 (1) このとき回路に流れる電流I。を, E, B, 1, R, D2を用いて表せ。また, 棒へ加わる力のつり合いの関係から, 速さゅをR, 1, B, M, g, Eのみを用い て表せ。 (2) 回路を流れる電流1。と金属棒の速さょとの間には, RIG= EI,- Mgu の関係が成り立つことを示せ。 (3)(2)の式はエネルギー保存則と関係している。それぞれの項はどのような種 のエネルギーの変化量に対応しているかを説明せよ。

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

⑵教えてください🙇🏻‍♀️

(I) 図1のように2辺の長さがa. b, 質量Mの直角三角形の板があり, 長さ6の 辺が船直(y軸方向) となるように直角の頂点を原点Oに置いてある。 以下の実 験ア),(イ)のように高さん(y=Dh)の位置Pにカドを作用させる。 実験):x 軸方向の正の向き(図の右方向)にカドを加え徐々に大きくしたとこ ろ、F= Fiのときに板はx軸方向の正の向きにその姿勢のまますべり 始めた。 実験(イ):x軸方向の負の向き(図の左方向)にカFを加え徐々に大きくしたとこ ろ,F=F:のときに板は原点0を中心として傾いた。 板は厚さcの一様な材質であり, 変形したり水平面にめり込むことはない。 板 と水平面との間の静止摩擦係数を μ, 垂直抗力を R, 重力加速度の大きさをgと し、以下の問いに答えなさい。 (1) この板の密度を求めなさい。 (2) Rの大きさを求めなさい。 (3) 実験ア)について, すべり始める直前のx とyそれぞれの軸方向の力のつり合 いの式を示しなさい。 (4) 実験(イ)について, 傾き始める直前のxとyそれぞれの軸方向のカの関係式と 力のモーメントのつり合いの式を示しなさい。ただし, 板の重心の座標を (Xg, Yg)とする。 (5) 板の重心の座標Xg. Ygの値をa, bを用いて示しなさい。 (6) 実験(イ)について, 板の傾きの角度が9を超えたとき, 板は図の左方向に倒れ た。tan0 の値を示しなさい。 (7) 実験ア)と(イから, 板と水平面との間の yA 静止摩擦係数μがとり得る範囲をカF を用いないで答えなさい。 F (8) 次に作用点の高さんを変えて実験7)を 再び行ったところ, F=F3のときに板 M はすべらないで傾いた。 hがとり得る範 0; 囲を答えなさい。 図1 P

回答募集中 回答数: 0