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物理 高校生

物理、コンデンサーを含む電気回路についてです🙇‍♀️ (カ)を逆比を使わずに解きたいのですが、どのように式を立てられるか教えていただききたいです🙌 答えかいてあります!

506. コンデンサーの充電 図のように, 6.0×10^Ω の抵抗 R, 電気容量がそれぞれ 2.0×10F, S all E R 1.0×10-F, 3.0×10-Fのコンデンサー C1, C2, C3, 内部抵抗の無視できる起電力 24Vの電池E, スイッ チSからなる回路がある。 最初, スイッチSは開いて おり,C1, C2, C3 に電荷はたくわえられていないもの とする。 次の文を読み, 以下の各問に答えよ。 スイッチSを閉じた瞬間 (時刻 t=0s とする), 抵抗 Rに電流I= ( ア ) A が流れた。 次に, 時刻 t=t〔s〕(>0)のとき, コンデンサー C1 の極板間の電位差 V が 4.0Vであった。 このとき, コンデンサー C1に電荷Q= (イ)Cがたまっている。 また, コンデンサー C2 と C3の合成容量 Ccは,Cc= (ウ)Fであるから,これらの極板間の電位差 V2 および V3 は, V2=V3=(エ) V である。 このとき, 抵抗Rに電流 I = (オ) Aが流れている。 さらに, スイッチSを 閉じてから十分に時間が経った時刻t=t〔s] のとき, コンデンサーCの極板間の電位 差は V1 = (カ) Vとなる。 このとき, 抵抗R に流れる電流はI = (キ)Aである。 (1) (ア)~ (キ) に適切な数値を入れよ。 (2) コンデンサー C, の極板間の電位差 V, 〔V〕 と抵抗Rを流れる電流 Ⅰ [A] の時間変化 について, 時刻 t=0s からた〔s〕までの概略をグラフに示せ。 なお, t = 0s, t〔s], t2 〔s] のときの値がわかるように, 縦軸に数値を書き入れよ。 (17. 岩手大 改) ヒント・ 506 (エ) C, Q, がたくわえられたとき, 合成容量 Cc のコンデンサーにもQがたくわえられている。 →この問題を逆比をつかずに 解やり方はありますか? A.16ひ +

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物理 高校生

(3)の解き方がわからないです。別解の方で解きたいのですが、なぜ別解の方の式がこのようになるのか根本的にわからないです。教えてください!

仕事 基本例題16 図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1)物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 Fがした仕事は何Jか。 (2) (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て, F の大きさを求める。 (2) (3) W=Fx cose」 を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は,図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら, F=mgsin30° =40x9.8× 1 2 =1.96×102N 2.0×10²N v3 mgsin30° 30° mg mgcos30° 30° A 130° →基本問題 129 10m、 ? B (2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120° である。 重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8) ×10×cos120° =-1.96×10° J -2.0×10'J 別解 (3) 重力は保存力であり, その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると, 点Cの高 さは10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10 J -2.0×103J 第Ⅰ章 運動とエネルギー

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