【5】(3)2.4×10^-5 J 【6】(3)Q²/2ε0S N になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

第4編 電気と磁気 20 電気容量がそれぞれ9.0μF, 1.5μF, 3.0μFの 5 コンデンサー回路 (p.246~248,250~251) コンデンサー C1, C2, C3, および 6.0V の直流 電源Eを,図のように接続した。 各コンデンサー 5 は、電源Eを接続する前は電気量を蓄えてい ないものとする。 apf C₁ HH (1)接続した3個のコンデンサーの合成容量 C〔μF] を求めよ。 11C/15 μF E (2) 各コンデンサーに蓄えられる電気量 Q1 Q2, Q3 [μC] を求めよ。 コンデンサー C3 に蓄えられる静電エネルギー U[J] を求めよ。 6 コンデンサーの極板が及ぼしあう引力 (Op.250~251) 極板面積 S[m²], 極板間隔d [m] 極板間が真空のコ ンデンサーにQ[C] の電荷を与える。 真空の誘電率を co〔F/m] とする。 (1) コンデンサーが蓄えている静電エネルギーU [J] 15 を求めよ。 6v 3MF Ad d (2) 極板上の電荷が逃げないようにして, 極板間隔を4d[m]だけゆっくりと広げ るとき,静電エネルギーの増加量を求めよ。 2枚の極板は正負に帯電しているので、引力を及ぼしあっている。この引力に 逆らって極板を引き離すために,外から加えた力のした仕事が (2)の静電エネ ルギーの増加になったと考えられる。外力の大きさがこの引力の大きさに等し いとして,この引力の大きさ F[N] を求めよ。

摩擦力の大きさは4.9Nと出せたのですが、符号が正と負のどちらなのか分かりません。

問2図1左のような滑車が付いている斜面台 (垂直面に対する斜面の角度は60℃)に、糸で 繋がれた2つの物体A (質量 M =5.0kg) 及びB (質量m=2.0kg) をセットしてそっと手を離す と、2つの物体は静止した。 次に、 図1右のように物体Bの先に同じ質量mの物体Cを糸で連結し てそっと手を離すと、糸に沿ってA→B→Cの方向に等加速度運動を始めた。 斜面と物体の間には 摩擦力が働き、 斜面と物体Aの間の静止摩擦係数は0.25、 動摩擦係数は0.20である。 A、B、Cを繋 ぐ糸は常に弛まずに張っていて、空気抵抗は無視できるとして以下の問に答え、解答欄 [26]~[40] に 選択した番号や数字をマークせよ。 5kg 静止 A A T1 M B 60° M B m 2kg 60° m La T2 C m 図 1: 1. 図1左の時に斜面から物体Aに作用する摩擦力は、斜面に沿って上方を正にとり有効数字2桁 で求めると、f=[26][27][28]Nである。 [26] には符号が入るので正の場合は1、 負の場合は2 をマークせよ。 その他の [27]~[28] には入る数字をマークせよ。

答えが√2gi(1-cosθ)らしいんですけど、なんでcosθなんですか？

力学的エネルギー保存則 [物理基礎 (物基707)類題18] 長さ [m]の軽い糸に小球をつけた振り子がある。 図のように、糸が鉛直方向とをな す点Aから, 小球を静かにはなす。 このとき, 小球が最下点Bを通過するときの速さ [m/s] を求めよ。 重力加速度の大きさを g 〔m/s2] とする 666666 [2\m] 0.0 1/2m²= mgil(1-sin) mzmge (l-sin) m 2ge (1-STθ) √2941-540) l A A il(1_sin日) B a\m OS ED

物理基礎の質問です！ (１)の合成波の書き方を わかりやすく教えてほしいです！！ よろしくお願いします🙇🏻‍♀️՞

195 0.5 振幅 0.5m,波長 8mの正弦波 A,Bが,同じ速 y[m]↑ さで互いに逆向きに進んでいる。A,Bは重なり あい, x=0~20mの範囲には定常波が生じてい るが,図は,ある時刻のそれぞれの波の変位のよ うすを1波長分だけ示している。 0 -0.5 (1)】 図の瞬間において, 観測される合成波を図示せよ。 (2) x=0~20mの範囲で,節の位置はどこか。 A- -B [m] 12 16 20 (3) x=0~20mの範囲で,腹はいくつできるか。また,腹の位置の振幅はいくらか。

(2)②の解説おねがいします。🙇‍♀️

51 仕事の原理 質量 1.0kgの物体をさまざま な方法を用いて, 高さ2.0mまでゆっくりと引き 上げた。 次の問いに答えよ。 (1) そのまま真上に高さ2.0mまで引き上げた。 □ ① 引く力の大きさを求めよ。 W-98. □②加えた力のした仕事を求めよ。 W=Fx W=9.8×2,0 W/=19,6 28 N =20 c [20] (2) 傾き 30°のなめらかな斜面 にそって移動させることで, 引き上げた。 wsin30 □ ① 引く力の大きさを求めよ。 9.8 × = 49 30° WCOS30 (491) ② 2.0m持ち上げるために, 斜面を移動させ た距離を求めよ。 x=4.0 20=1stn30 20 sin 30 2 3 加えた力のした仕事を求めよ。 4.0m

高一物理基礎の波の問題です。 相対屈折率はsinr /sinjと学校で教わりました。ですが、この図のどこがrでどこがjなのかわかりません。 教えていただけたら幸いです。

*単位をしっかりつけること 1. 媒質IからIIへ平面波が、 速さ 40m/sで入射し境界 ABで屈折した。 媒質Iの中で波長は 2.0m、 振動数は 20Hzであったとする。 (1) 媒質 I に対する IIの相対屈折率はいくらか。 1.3. 34 20 Sin sinr 60 4543 LHFF mT 入射角 sindo 屈折角 sm45 2 sin45 Sin60 45° = J6 <60° II 1.36 2 2012 B

答えは1番です。 解き方が全く分からないので教えてください！

物理 B図3のように,コンパクトディスク (CD)の面に真上から懐中電灯の光を当て、 「上方から見ると, CD 面上が同心円状に虹色に色づいて見える。 この現象について 考えてみよう。 図 3 O' a 0 図 ゆ CD の表面には小さな凹凸の溝が等間隔に刻んであって, 凸の部分から特定の方 向に光が強く反射され, 反射型回折格子のはたらきをしている。図4の上部はこの 様子を CD の半径00′に沿った断面で見た図である。 図4の下部の拡大図は, 半径 OO′ を通る CD に垂直な面内で, CD 面に対して角度で入射した光が,角 度の方向に回折する様子を描いている。

解説を読んでもよく分かりませんでした。 教えて頂きたいです🙇‍♀️

OD 54円錐振り子 自然の長さL, ばね定数kの軽いばねの 一端を天井に固定し,他端に質量mのおもりをとりつける。小 「図のように、天井からの距離がLの水平面内で, おもりを 等速円運動させた。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) ばねの長さL' を k, L, mg を用いて表せ。 回転の (2) 等速円運動の角速度と周期を, L, g を用いてそれぞ 表せ。 向き (3) 等速円運動をしているとき,図の状態でおもりがば L L' 57 000000000000000000000) m ねから外れた。 このとき, おもりは ①~③のどちら向きに飛び始めるか。 例題1 dom ヒント (1) ばねの弾性力の大きさはk(L'-L)であり,この力の鉛直成分と重力がつりあっている。 (S) 321章力学

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

問3番解説の日本語がよく分かりません。H大きくなるとLも大きくなるからと思ったらなんか色々違うみたいでよく分かりません。

AさんとBさんはHをある一定の値にして, んの値が 10.0cm, 15.0cm, 20.0cm, 25.0cm んとHの測定値から予想されたLの値(理論値) も示してある。 表1のんの値は糸の長さよりも小 の四つの場合について実験を行い,Lの測定値を表1にまとめた。 表1には, 問2の方法により, さいとする。 ThH H 表 1 g L〔cm〕 h[cm] 測定値 理論値 10.0 36.2 34.6 15.0 44.0 42.4 進んで 20.0 49.8 48.9 25.0 55.1 54.7 とき D 問3 表1の実験結果では,Lの測定値が理論値よりも大きい。この結果について,AさんとBさ んは次の(ア)~(ウ)のような誤った操作を行ったことが原因だと考えた。 (ア)~(ウ)の操作のうち,Lの 測定値が理論値より大きくなる原因となりうるものはどれか。すべて選び出した組合せとして最 も適当なものを、後の①~⑧のうちから一つ選べ。 13 L=2VWH (ア) Hの値を正しい値よりも大きめに測定した。 (イ)んの値を正しい値よりも大きめに測定した。 (ウ) た。 図2の矢印の向き(糸と垂直で上向き)にわずかに速度を与え 点Pでおもりを放すときに、 速度 おもり P 図2 ①(ア) ④ (ア)(イ) (ア)と(イ)と(ウ) ②(イ) ⑤(イ)と(ウ) ③ (ウ) ⑥ (ア)と(ウ) ⑧ 原因となりうるものはない