高一物理、力学的エネルギーの問題です。 式の意味が理解できないので、解説していただけたら幸いです。

【4】 曲面から飛び出す小球◆質量 1.0kg の小球 が,高さ10m の点Aからなめらかな曲面上を 静かにすべり始め, 高さ 5.0m の点 B から飛 び出した。次の各問に答えよ。 A |10m B 15.0m D 地面 (1) 小球が点Bから飛び出すときの速さ up は 何m/sか。 点Bを高さの基準とし, 点AとBで力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てると, 1.0 × 9.8 × (10 - 5.0) = × 1.0 × vB2 2 VB2=98(=2×72) VB = 7V2=7×1.41 = 9.87m/s 9.9m/s

物理基礎の運動方程式の問題です。素朴な疑問なんですが、AがBを押す力はなぜ20Nではないのですか？ 教えていただけると嬉しいです。

例題 解説動画 第Ⅰ章 運動とエネルギー m/s2 とする。 口の合力は, 基本例題 11 接触した2物体の運動 水平でなめらかな机の上に,質量がそれぞれ2.0kg, 受けたとき, 生 F2 F₁ 3.0kgの物体A,Bを接触させて置く。 Aを右向きに制 20N の力で押し続けるとき, 次の各問に答えよ。 (1) A, B の加速度の大きさはいくらか。 (2)A,Bの間でおよぼしあう力の大きさはいくらか。 指針 2つの物体が接触しながら運動して いるとき, 作用・反作用の法則から, 2つの物体 は,大きさが等しく逆向きの力をおよぼしあって いる。 A, B が受ける力を図示し, それぞれにつ いて運動方程式を立て, 連立させて求める。 ■解説 (1) AとBがおよぼしあう力の大 きさをF〔N〕 とすると, 各物体が受ける運動方 係数が0.60 の 。 動摩擦係数が にあるとき, 大 B けて落下して 物理 AF[N] [F[N] |a[m/s] 20N → 基本例題12 連結された物体の運動 20N 基本問題 87,96 B 向の力は,図のようになる。 運動する向きを正 とし,A,Bの加速度をα 〔m/s2] とすると,そ れぞれの運動方程式は, A: 2.0×a=20-F ... ① B:3.0×α=F 式 ①,② から, a=4.0m/s2 (2) (1)の結果を式 ② に代入すると, [И]V 3.0×4.0=F F=12N Point A, B をまとめて1つの物体とみなすと, 運動方程式は, (2.0+3.0)a=20 となり,a が 求められる。 しかし, F を求めるためには, 物 体ごとに運動方程式を立てる必要がある。 ・大 例題 基本問題 88, 92 =説動画 図のように, なめらかな水平面上に置かれた質量 M [kg] の物体Aに軽い糸をつけ、軽い滑車を通して他端に質量 M[kg] A 問題 85, 88,90

物理基礎の運動の法則の問題です。85の(2)で、加速度が下向きに変化したので、重力、張力の力の他に下向きの力が働く気がするんですけどなぜ働かないのですか。教えていただけると嬉しいです。

重力, そ ってい 重 (2)加速度 1.2m/s2 の等加速度直線運動を 7.0s 間続けているので, 減速し始める直前の速度v は,公式「v=vo+αt」から, ■解説 (1) 糸の張力の大きさをTとすると,図1 物体が受ける力は図1のように示される。鉛直 上向きを正とすると, 運動方程式 「ma=F」は, 5.0×1.2=T-5.0×9.8 T=55 N ,物 (2)物 力である。物体は,力の大きい左向きに運動すると考えられる。左向 きを正として加速度を α 〔m/s2〕 とする。 運動方向の力の成分の和は, 6.0 4.5=1.5N となるので, 運動方程式 「ma=F」は, 3.0xa=1.5 a=0.50m/s2 左向きに 0.50m/s2 85.物体の上げ下ろし (1) 55 N (2) 35 N 02- 物体が受けている力は,重力と糸の張力である。正の向きを定 めて、運動方向の力の成分の和を求め, 運動方程式を立てる。 (2) 速度 の変化から加速度を求め, 運動方程式を用いて計算する。 2.5N 「 正の向き 大きさは は、エレー が大き 6.0N 4.5N 平 が静止 ① 方向 。 物 各問 T〔N〕 1.2m/s2 運動方向の力の成分の 和は, T-5.0×9.8 〔N〕 である。 出すた 介 えよ。 5.0×9.8N 図2 T'〔N〕 2.8m/s2 るが, v=0+1.2×7.0=8.4m/s ↓ 静止するまでに減速した時間は 3.0sなので, 5.0×9.8N その間の加速度αは, a= 0-8.4 3.0 == -2.8m/s2 糸の張力の大きさを T' とし,鉛直上向きを正とすると(図2),運動 運動方程式を立てる際 の正の向きは,初速度の 向きにとることが多い。 また, 上向きの張力を加 えていても、重力よりも 小さいとき,加速度は下 向きとなる。 8.0kg する 張力の 53 53 50と 止し 物体か

高一物理です。仕事を求める問題なのですが、なぜ2/1をかけているのかが分かりません。また、サイン、コサインを使わずに解く方法はありますか？

(2) 20N1 A 160° 3.0m 160° B

まるで囲った図の重力の分解で重力とy方向に分解した力との間の角がなぜθになるかわかりません。 教えてもらえると嬉しいです。

問題 66 68 鉛直方向: Tsin60° + Tzsin30°-10=0 (2) おもりが受ける力は,図2のようになる。 力のつりあいから 水平方向: Tacos 30°Tcos60°=0 Tsin 60° TA ③ T2sin 30° ...4 T. 60° 30° 式 ③から, Ticos 60° T2cos 30° √3 2 T₂-2 T₁ =0 T=√3T2 ...⑤ 解説(1) 物体は, 重力, 垂直抗力, 弾性力を受け,それらの力はつ りあっている(図)。 弾性力をFとすると, 斜面に平行な方向での力の つりあいから, 垂直抗力 mgsin 0- F-mgsin0=0 F=mgsin0 式④から, 図2 10N √3 T₂ 2 -T₁+ 2 -10=0 mgsino x k これに式 ⑤を代入して、 √√√37₂+-10=0 T2 (2) ばねの縮みをxとする。 (1) の結果を用いて, フックの法則 「F=kx」 から, kx=mgsino 67.2物体のつりあい mg 2=5.0N 2 解答 したがって T=√3T2=1.73×5.0=8.65N 8.7N (1) mg 2 m (2) 2 (3) おもりが受ける力は, 図3のようになる。 力のつりあいから, 水平方向: T2- Tsin45°=0.⑥ T₁ Ticos 45° T₁ 鉛直方向: T, cos 45°-10=0.⑦ 式⑦から, 1-10=0 √2 T=10√2=10×1.41=14.1N 式⑥から, 45° 45°mans 484177₁sin45° T₂ 14 N T₁ T2- -= 0 T₁ 10/2 Tz= = √2 √2 -=10N 【別解】 (1) 図4のよ うに, T., T2の合力と重 力はつりあっている。 し たがって, 0-8001-21+ 指針 台車が受ける力を図示し, それらを斜面に平行な方向と垂直な 方向に分け, 平行な方向での力のつりあいを考える。 なお, 軽い糸は, その両端につながれた台車, おもりに同じ大きさの力をおよぼしている。 解説 (1) 糸の張力の大き さをT とすると, 台車, おも りが受ける力は,図のように 示される。 重力の斜面に平行 な方向の成分は, mgsin 30° であり,その方向での力のつ りあいから, 垂直抗力 T \T_ mgsin30° 4300 Mg mg cos 30° 30° mg 斜面に垂直な方向では. 台車が受ける重力の成分 と、 垂直抗力がつりあっ ている。 糸の張力を求め るには,斜面に垂直な方 向での力のつりあいの を立てる必要はない。 別解】 (1) 直角三角形 この辺の長さの比を利用 て、 重力の斜面に平行 方向の成分 (W) を求 ることもできる。 合力 ① 力①合力( T-mgsin30°=0 T=mgsin30°= mg W. 30° T IXPA 2 み 60° 60° Tz T=T2=10N 3 \30② 160° ② F① 45° (2) おもりが受ける糸の張力の大きさは,台車が受ける張力に等しい。 おもりの質量をMとすると, おもりが受ける力のつりあいから, ② <30° mg ① (2) 図5のように,T, T-Mg=0 Mg=T= mg 2 M= T2 の合力と重力はつり T₂ m 2 mg: Wx=2:1 mg あっている。 68. 弾性力と垂直抗力 Wx= 2 T=10x1 √3 × 図410N 図510N 8JJY 図6 V10N =5.0√3 =5.0×1.73=8.65N 8.7N 7-10x=5.0N (3) 図6のように, T., T2 の合力と重力はつりあっている。 T=10×√2 =10×1.41=14.1N 14N T2=10N 66. 斜面上での力のつりあい 解答 (1) mgsin0 (2) mgsind k 指針 物体が受ける力はつりあっており、斜面に平行な方向について, つりあいの式を立てる。 (1)~(3) それぞれ三 角形の辺の長さの比を利 用して求めている。 解答 (1) 1.0×102N/m (2) 10kg (3) 49N 指針 (1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に 平行な方向の成分と, ばねの弾性力とのつりあいから おもりの質量を 求める。 (3) ばねの伸びは (2) のときと同じなので, 弾性力は変わらない。 弾性力と,重力,垂直抗力のつりあいの式を立てる。 解説(1) ばね定数をkとすると,フックの法則 「F=kx」 から, 10=kx0.10 k=1.0×10°N/m (2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており、右側の内壁から は垂直抗力を受けない。 おもりが受ける力は、 図1のように示される。 ばねの弾性力 F は, 「F=kx」 から, F=(1.0×102) x 0.49=49N おもりの質量をm とすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力 のつりあいから, 49-m×9.8sin30°=0 m=10kg ◎問題文では,ぱ びの単位が cm で れているので,m てフックの法則を F[N] 000000 図1 mx 30° 30° mx9 √3 (2) 別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して, 重力の斜面に 平行な方向の成分 (Wx) を求めることもできる(図2)。 図2 (1 mx 42

どうして誘導起電力が発生？するのか分かりません。 教えて欲しいです🙇🏻‍♀️(;;)

P Q 388 動くコイルに発生する誘導起電力 右図のように、 長い直 線状の導線にI[A] の電流が流れている。 1辺の長さが[[m] の正 方形コイルを導線と同じ平面内に置き、矢印の向きに [m/s] の 速さで動かす。 コイルの辺 PSが導線A から [m] の位置を通過 する瞬間 コイルに流れる電流を求めよ。 ただし, コイルの抵抗 をR[Ω] 真空の透磁率をμ [N/A ] とし, コイルの自己インダ クタンスは無視する。 センサー 130 133 |ヒント 388 辺 PS, QR に起電力 vBlの電池が入ったとして考える。 Si R

高一物理基礎の作用反作用の範囲の問題です。 (1)から(3)までの解き方を教えて欲しいです

5. ともに質量 10kgの物体 A, B が, 水平面上に重ねて置か れている。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として、次の各問に 答えよ。 A (3) B (1) AがBから受ける力を図示せよ。 (2)BがAから受ける力を図示せよ。 (3) Bが面から受ける垂直抗力の大きさは何Nか。 ← 動 山 (2)

なぜ電流の向きは右のようになるのですか？

128 鉛直上向きで磁束密度Bの一様な磁界 中に, 十分に長い2本の導線abとcdが水 平に間隔だけ隔てて置かれている。 ac間 には、抵抗値 R の抵抗と起電力Eの電池がE- 接続されている。 導線 ab, cd間には,これ らと垂直になるように質量 M の導線Lが置 R BO C 鉛直上方から見た回路 かれている。 はじめ, Lは固定されており, Lと導線 ab, cd間の静止

(4)仕事率って単位時間あたりの仕事だと思ってF/⊿tにしたんですけど、解説の動画ではF×速度でした。 どうしてですか？(;;)教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

図のように磁束密度B [T] の一様な磁場中に, 長さの導線 PQ が, 2本の平行な導線 RR, SS に垂直に,その両端を接して置かれている。 RS 間には抵抗値rの抵抗がつながれ ており,閉回路を作る面 PQRSは磁場に垂直であるとする。 また, すべての導線および接触 点の電気抵抗は無視してよい。 B A R₁ R S P S₁ 磁束密度の大きさをBにして十分時間が経過した後, 導線 PQ を一定の速さひ で RR1, SS」 に沿って右方へ動かすとする。このとき, (1)閉回路 PQRSP に誘導される起電力の大きさを求めよ。 (2) 閉回路 PQRSP に流れる電流の大きさを求めよ。 (3)抵抗から発生する, 単位時間当たりのジュール熱を求めよ。 (4) 導線 PQ が磁場から受ける力の大きさ, 外力のする仕事率を求めよ。

(2)～(4)[特に(3)(4)]が複雑に感じてしまいあまり理解できません。どうすればイメージがつかめるでしょうか……🙇

[知識] 414. 薄膜の干渉 空気中を進んできた単色光が,油膜 の表面,および裏面で反射する。 油膜への入射角を 01, 屈折角を 02, 光の波長を入, 油膜の厚さをd,油の屈折 率をnとする。 n は水の屈折率よりも大きいとする。 (1) 油膜中での光の波長はいくらか。 A' 空気 AN D ↑ B 油n d 02 O2 O21 (2) 点C および点Dで反射する光の位相の変化は, そ れぞれいくらか。 C 水 (3) 光の屈折によって, 波面 AA' は油膜中で波面 BD 02 になる。油膜の裏面で反射する光が余分に通る経路 BC + CD を求めよ。 (4) 膜の表面,および裏面で反射した光は, 点Dで出会って干渉する。 m = 0, 1, 2, ... として,反射光が強めあう条件式を示せ。 例題55