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物理 高校生

電位の位置エネルギーについてですが、「電気と電位による位置エネルギー」と「点電荷の周りの電気力による位置エネルギー」は具体的にどのように定義され、どのように違うのかわかりやすく教えてください。教科書を見てもピンと来ませんでした。よろしくお願いします。

ネルギー びは,重力 mg×動かした距離んなので U=mgh である。一方, 電気力による位置エネルキ ーびは、電界の強さEの一様な電界中では, 電気力 gE×動かした距離dなので, U=qEd と表される p.227)。 気力による位置エネルギーと いう。 15 B 電位 電位 +1Cあたりの電気力を電界とよんだように, +1Cあたりの電気力に よる位置エネルギーを 電位 という。電位は,+1Cの電荷が基準点ま。 動くときの,電気力がする仕事に相当する。電位の単位は J/C となるが この単位を ボルト(記号 V) とよぶ。いま, ある点に電気量q[C]の電様 があるとき,この電荷がもつ電気力による位置エネルギー U[J]と,その electric potential 20 volt 点における電位V[V]との関係は, 次式で表される。 電位と電気力による位置エネルギー 25 U V: すなわち, U=qV (5) U=0 (U=qV) q VIV] 電位(electric potential) UJ) 電気力による位置エネルギー q[C) 電気量(quantity of electricity) 電位は向きを もたないスカ ラーである。 基準点(0V) 電位V 30 224 第4部 電気と磁気

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物理 高校生

なぜ、この公式ができるのか教えてほしいです。 よくわからないので教えてください

2 等加速度直線運動 斜面を転がり落ちる小球は, 加 速度が一定の直線運動をしている Im/s) 図16 斜面を転がり落ちる小球 二定の時間間隔で撮影した連続写真である。 (図1)。このような, 加速度がー 定である直線運動を,等加速度直 線運動という。 ●等加速度直線運動の式 加速度 a [m/s°]で,物体が等加速度直線 運動をしている。このとき, 時刻 t=0における速度(初速度)をvo [m/s), そのときの位置を原点と し,初速度の向きを正としてx軸 をとる(図17)。時刻 t[s] における 速度をv[m/s]とすると,式(11) から,速度ひは,次式で表される。 の linear motion of uniform acceleration 変位x Vo 0 At 図1回 v-tグラ 時刻0 時刻t initial velocity 図17 等加速度直線運動 運動を測定し始める時刻をt30 とする。 また,式 らtを消去 V2-V1 式(11) Op.18 得られる。 a= t-t vーv 途中計算 式(11)に, a=a, t=0, な=t, v,=0, 5 ひ2=ひを代入して整理すると,式(12)が得られる。 V= Vo+at …(12) この運動のひーtグラフは, a>0であれば,図18のような右上がりの直線 となる。このとき,グラフの傾きは加速度 a, 切片は初速度 voに相当する。 このグラフを利用することによって, 時刻 t[s] における物体の変位 x [m]は、 次式で表される。 等加 1 *=vot 2 傾きは加速度 aを表す [m/s) +; at…(13) 式(13)の導き方図18で, 時間を微小な時間 間隔 At(s]で等分すると,各区間は等速直線 運動とみなせる(図19(a))。このとき, 各区間 の移動距離は,長方形の面積で表され, 時刻 t(s] における変位x[m] は, それらの面積の 総和となる。4t(s]が十分に小さければ, 長 方形の面積の総和は斜線部の台形の面積に等 しく,変位x(m] は式(13)で表される(図19(b))。 at 10 Vo 切片は初速度 V。を表す 問 Vo 東店 0 t 時間t 15 20 第1章 力と衝動 図18 等加速度直線運動の vーtグラフ 速度 "

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物理 高校生

等加速度運動における ①v=v₀+at ②x=v₀t+(1/2)at の2つの公式について質問です。 (加速度a,経過時間t,初速度v₀,変位x) 等速度運動においてx=vtが成り立ちます。日本語で考えたら、「速度v(m/s)でt(s)間動いた時の変位xはx=vt」で正し... 続きを読む

里祝与具である。 JP間く 定である直線運動を,寺加, linear motion of uniform acceleration 線運動という。 ●等加速度直線運動の式 加速度 a [m/s°]で,物体が等加速度直線 運動をしている。このとき,時刻 t= 0における速度(初速度)をv (m/s), そのときの位置を原点と し、初速度の向きを正としてx軸 変位x Vo a 時刻0 時刻t initial velocity ン 図17 等加速度直線運動 運動を測定し始める時刻をt=0とする。 をとる(図立)。時刻[s] における V2-V1 式(11) a= t-t ○p 速度を[m/s) とすると,式(11) から,速度»は,次式で表される。 …(12) 途中計算 式(11)に, a=a, t;=0, な=t, u V2=ひを代入して整理すると, 式(12)が得られ ひ= Vo+at この運動のーtグラフは, a>0であれば, 図18のような右上がりの となる。このとき,グラフの傾きは加速度 a, 切片は初速度 voに相当す このグラフを利用することによって, 時刻 t[s] における物体の変位xlr 次式で表される。 傾きは加速度 aを表す 1 [m/s) x=Vot+ at? . (13) 式(13)の導き方図18で, 時間を微小な時間 間隔 dt(s) で等分すると, 各区間は等速直線 運動とみなせる(図19(a))。 このとき, 各区間 の移動距離は,長方形の面積で表され, 時刻 t(s)における変位x[m]は, それらの面積の 総和となる。At(s]が十分に小さければ, 長 Vo 切片は初速度 00を表す 0 方形の面積の裕和山 速度 "

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物理 高校生

(15)から(16)の間にかけて行う、「観測者が観測する振動数f‘はV=f’λ‘から…」というところのVはなぜここでもドップラー効果がない時と同じ速さを使えるのですか? 私個人が思うには、音波の速さは媒質にしか依存しないために、音源がどれだけ早く動こうとも媒質の条件が同じで... 続きを読む

式(13)·(14)の導き方 音波の伝わる速さは, 音源の速度に関係しない。したがって, 音源が位置Aを通過するときに出した音は, 時間 t[s] が経過したとき, Aを中心とし た半径 Vt [m]の円周上の点C, Dまで広がっている。一方, 音源が時間 t[s] の間に点 Bまで進んだとすると, AB間の距離は Ust [m]である。 振動数 f[Hz]の音源は, 1秒間にf個の波を出す。したがって, 時間t[s] の間には, ft 個の波を出している。この波は,音源の前方では BC間にあり,距離 Vt-ust[m] の間に,ft 個の波が存在することになる。その波長X[m]は, Vt-ust Vー Us V-Us …(15) ニ ft f となる。観測者が観測する振動数f(Hz]は, V=f"Xから, 次式で表される。 f=ーマー V V -f V-Us …(16) 音源が静止した観測者から遠ざかる場合の波長と振動数も,それぞれ式(13), (14) で表される。このとき, 音源から観測者に向かう向きが正であり, Us<0となる。 い 70r10 の喜を連続して出し

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物理 高校生

(2)で、JとFをイコール関係で結ぶ過程が何がしたいのかわかりません。教えてください。

肢志ク カ率 ] ジンの熱効率を 206として, 次の各 だ行したとき。 1.0L のガソリンを消費した。 自動車のユン 問に答えぇょ ただし 自動車 9 S だ/でし 動車が, ガソリン> 垢 0 を3.0X107J とする。 また, 走行中 邊動車には常に の k0L を消費したときの発熱量 さ 一定の大きさの バ と シンアンナガ ナレ の大きさと抵抗カがした仕事の大ききは等しいょすろ. 間旨0エンランタした人 () 10Fのガンリンから, エンジンなしだ仕事は何」か。 (2⑦) 自動車が受ける抵抗力の大きさは何N か。 肝議朗 ①) 熱効率の公式=政7の, を用いる。G, 落? はエンジンがガソリンの消費によって得た熱量, 0.20= ox =6.0x1J はエンジンがする仕事に相当する。 (2) 抵抗力がした仕事の大きさは, エンジンがした仕 (②) 抵抗力がした仕事の大きさは, 抵抗力の大きさと 事の大きさに等しく, 6.0X106J である。 抵抗力の大 走行距離の積に相当する。これが, (1)で求めた仕事 きさを77[N] とすると, 自動車の走行距離は10km に等しいとして, 抵抗力の大きさを求める。 三10 X103m であり, 次式が成り立つ。 ” ) 1.0L のガソリンを消費したとき, 6.0X10%=アX(10X10?) 刀=6.0X10*N 3.0X107J の熱量が発生し, その 20%が仕事になる。 本了了診ューーーーーーーーーー一 エンジンがし た仕事を 骨| と |芝の 熱効率の公式 熱機関の熱効率は, 熱機関が受け取った熱量 に対する外部にした仕事の割合である。 上 を用いると,

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