イの目と背びれの位置が反転して上下は反転しないのがどうしてか分かりません。どうして水を抜くと凸レンズと似たはたらきが無くなるのか、水があると凸レンズと同じような働きをするのかよく分かりません。

物理 問5 次の文章中の空欄 ア イに入れる語句の組合せとして最も適当な ものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 7 水を満たした円筒の透明な容器 (コップレンズ)がある。 水を満たしたコップは 凸レンズと似た役割をする。図5(a)のように、魚の置物とコップレンズの中心軸 を結ぶ水平線上に, 観測者の目を置いて観察する。 以下では, 容器は十分に薄く、 厚さは無視できるものとする。 上 魚の目 尾ひれ 右 下 上 魚の目 尾ひれ 水を満たした円筒の容器 (コップレンズ) 左 右 観測者の目 図5 (a) 下 図5 (b) コップレンズを通して魚の置物を観察すると, 図5 (b) のように魚の目と尾ひれ の位置が反転している様子が観察できた。 これは光がコップレンズを通過すると きに屈折することが原因である。 図6(a) はコップを真上から見た様子であり,魚 の目の位置から出た光線 aは, コップレンズで屈折し、観測者の目に入る。魚 の目から出た光はさまざまな方向に広がるが,図6(b)に示した光線 bd のうち, 正しい光の進路が描かれているものとして最も適当なものは,図 6 (b) の である。 ア コップの水をすべて抜き空にすると,コップに水が満たされているときと比べ て イ 観察できる。 -68-

(3)の運動エネルギーの総和の問題で、なぜ2枚目のように解いてはいけないのですか。A,B,C,D全て同じ速さだと思うのですが...

必解 30. <あらい板上の物体の運動〉 物体 D (2m) 物体A(2m) 物体B(3m) 机 物体 C (m) 図のように, 水平な机の上に直方体の物体Aを置 その上に直方体の物体Bをのせる。 Bには物体 Cが, Aには物体Dが,それぞれ糸でつながれてお り,CとDは, 机の両側にある定滑車を通して鉛直 につり下げられている。 A, B, C, Dの質量は,そ れぞれ, 2m〔kg〕, 3m[kg], m 〔kg〕, 2m [kg] であ る。机とAの間の摩擦はないが, AとBとの間には摩擦力がはたらく。 初めにAとBを手で 固定してすべてを静止させておき, 静かに手をはなして運動のようすを観測する。 運動は紙 面内に限られるものとし, また観測中にBがAから落ちることや, Aが机から落ちることは ないものとする。滑車はなめらかで軽く, 糸は軽くて伸び縮みせず、たるむことはないもの とする。空気抵抗は無視し, 重力加速度の大きさをg 〔m/s'] として次の問いに答えよ。 BはA上をすべらずに,Aといっしょになって机の上を左へ運動する場合について考える。 (1) このときのAの加速度の大きさを求めよ。 (2)このときのAとBの間にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 (3)Dがん 〔m〕だけ落下したときの, A, B, C, D の運動エネルギーの総和を求めよ。 次に,Bは机の上の同じ場所に静止したままで, Aが左に運動する場合を考える。 (4) この場合の, AとBの間の動摩擦係数を求めよ。 (5)Dがんだけ落下したときの, A, B, C,D の運動エネルギーの総和を求めよ。 最後に,Aは左へ運動しBが右へ運動する場合を考える。ただし、このときのAとBの間 の動摩擦係数を1/3として、次の問いに答えよ。

運動方程式の問題 (3)について水平、鉛直に成分分解しました。 Hについての連立を解いたのですがどうしても、答えの2倍の値になります。 何が間違っているのか教えてください。

12 水平面に対して30° だけ傾いている高さ んの滑らかな斜面がある。 その頂点Aか ら質量mの小物体を手放したところ、物 体は斜面を滑り落ちてB点に達し、さら にその下の水面に60°の角度で飛びこんだ。 重力加速度をg とする。 B 30° H 60° 水面 (1) 物体が斜面を滑り落ち, B点に達する までの時間もと斜面から受ける垂直抗 力N を求めよ。 (2) B点での物体の速さを求めよ。 (3) B点から水面に飛びこむまでの時間を求め, hg を用いて表せ。

この画像の問題ですが、(1)が3mg、(2)が3ma=T2-3ma、(3)が6m分のF－gになります。 どうしてこうなるのですか？具体的に教えてほしいです！

13 質量m[kg] の小球 A, 質量 2m [kg] の小球 B, 質量 3m[kg] の小 球Cがある。 図のように, 小球 Aと小球Bを伸縮性のない軽い糸 1でつなぎ、さらに小球Bと小球Cも伸縮性のない軽い糸2でつな ぎ, 小球Aを鉛直上向きに大きさ F [N] の力で引き上げた。 小球 A, 小球Bおよび小球Cの加速度の大きさを a [m/s2], 糸1が小球B を引く力(張力)の大きさを T1 〔N〕, 糸2が小球Cを引く力 (張力) の 大きさを T2[N],重力加速度の大きさを g [m/s2] として次の問い 答え (1) 小球Cにはたらく重力の大きさを求めよ。 F A m 糸 1 B 2m 糸2 (2) 鉛直上向きを正の向きとして,小球Cの運動方程式を,a,g, m, T2 を用いて表せ。 C 3m (3) a を,F,g, mを用いて表せ。 -9- KOKUYO

ローレンツ力の分野です。（3）の解説の説明の交流電圧の角周波数が円運動の角速度と等しくなっていれば〰︎とあるのですがなぜそうなるのかわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

【3】 正の電気をもつ質量の荷電粒子を加速する ことを考える。いま、半径 R,厚さの中空で半円 形の電極 AとBを図のように距離だけ離し、平面 上に置いた。ただし、厚さと距離はいずれも半 径Rより十分小さいものとする。2つの電極には図 の真上から見た図に対して紙面を裏から表に貫く方 向に磁束密度の大きさ B の一様な磁場がかかって いる。2つの電極ではさまれた領域 (Cとする) には 磁場はないものとする。電極AとBの間には交流 電圧V(f)=Vcos.ℓ,f が加わっており,t=0のと 真上から見た図) C A B P Be Bo /装置の\ 断面 CB 8E き、電極Aが高電位とする。 また領域Cの電場は一様とみなせるとしよう。 ABU Q FK この装置によって荷電粒子が加速されるようすは次のとおりである。 時刻 f=0 に電極 Aの右端の点Pに荷電粒子を置くと電圧V によって加速され、 電極 B に入る。荷電粒 子が2つの電極間の距離を移動する時間は十分短く、その間電圧は一定とみなせるもの とする。電極 Bに入った荷電粒子はローレンツ力を受けて円運動を行い,領域Cに達す るが、電極内の移動時間は領域を通過する時間に比べて十分長い。したがって、この 間に交流電圧の位相が180°変化していれば荷電粒子は再び電圧V によって加速され、 電 極Aに入って円運動を行い、領域Cに達する。 このように電極 A, B内で円運動した荷 電粒子は領域Cを通過するたびに加速をくり返す。以上を考慮して次の問いに答えよ。 (1) 時刻 f=0 電極 A の右端の点P に置かれた初速度の荷電粒子が電極 B に入ると きの速度を求めよ。 (2) 電極 Bに入った荷電粒子が行う円運動と円運動の向き(時計回り、反時計 回り)を答えよ。 (3)(2)の荷電粒子が電極 B内を通過する時間および領域Cに到達した荷電粒子を再 Vで加速するために必要な交流電圧の角周波数」をそれぞれ求めよ。 (4)(3)の荷電粒子が領域Cを通過して電極Aに入るときの速度 #27 電極 A内での円運 動の半径 および電極A内を通過する時間をそれぞれ で表せ。 (5)ここまでの考察により, 荷電粒子は領域Cを通過するたびに電圧Vでどんどん加速 されるが,加速に伴って電極 A, B内での円運動の半径がどんどん増大してしまい 荷電粒子が到達できる速度の上限が電極の大きさに依存してしまう。そこで,荷電粒子 の円運動の半径を保ったまま加速するには磁束密度の大きさと交流電圧の位相をどのよ うに制御すればよいか、答えよ。

高校物理力学です。なぜBにFは働いていないのですか？Bに直接Fが接していないからですか？

4-2 運動方程式の立てかた 115 質量 m F A 3 BINDING PLA-CLIP ref: 3255-464 4th 〈問4-2 滑らかな床の上に、質量が無視できる糸でつながれた質量mの物体Aと質量3 の物体Bがあり、右ページ上図のように, 物体Aを力Fで引っ張っている。物体A Bの加速度をα 糸の張力をTとして、 以下の問いに答えよ。 ただし、右向きを ステ 正とする。 41 物体Aに関する運動方程式を立てよ。 2) 物体Bに関する運動方程式を立てよ。 3)αをFとm で表せ。 2物体の運動を扱う問題です。 まずは着目する物体をAとして, 運動方程式を立て、 その後、 着目する物体をBに変えましょう。 解きかた (1) まず、物体Aにはたらく力を図示しましょう。 問4-2 a 質量 3m B 物体Aにはたらくカ 物体の加 物体Aにはたらく力は、重力,垂直抗力, F,張力Tですね。 運動方向の力は,力Fと張力Tですから, 右向きを正とするとき 物体Aの運動方程式: F-T = ma・・・ 注目する物体が 受ける力」のみで判断 正 T F (2) 物体Bにはたらく力は、重力、垂直抗力, 張力Tですから,同様に考えて 物体Bの運動方程式: T=3ma・・・ 答 NAmg ここで注目すべきは,物体Bの運動方程式には,力Fが出てきていないことです。 物体Aが力Fで引っ張られているからといって, 物体Bも力Fで引っ張られてい るわけではなく、物体Bはあくまで張力Tで引っ張られているのです。 「物体Bも力Fで引っ張られてそうだな」という思い込みは禁物です。 着目した物体にはたらく力を1つ1つ図示し, それをもとに運動方程式を立てる, これを徹底してくださいね。 人 にする 同 <解きかた (3) 立てた運動方程式を見ると, αをFとで表すには、Tを消す必要があり ます。 そこで、2つの運動方程式をそれぞれ足し合わせると 物体B にはたらく 正 NB T F=4ma F これより a= 4m では,もう一問やってみましょう。 この問題で、 着目する物体を決める重要性がわかったのではないでしょうか。 D = 1-7 3mg 物体Bに力がはたらいていると 思った人は要注意じゃ はたらく力を図示するステップを踏めば、 間違いは減るぞい W!! Aは糸からも 引っ張られておるぞ 4 物体Bには Fははたらいて いないんだね

教えてください💦

教科書 No.2 物理基礎 PP.34 ~ 73 答えはすべて解答欄に書きなさい。 [1] 次の問いに答えなさい。 (1)力の3要素のうち,カの大きさ, 力の向き以外のあと1つは何か。 (P.35参照) (2) ばねを伸ばしたときの弾性力の大きさは、自然長からの伸びに比例するという法則を何の法則と呼ぶ か。 (P.41 参照) (3) 物体が,現在の運動状態を維持し続ける性質を何というか。 (P.42 参照) (4) 物体の質量がm,生じる加速度がα, はたらく力がFのとき,運動方程式は文字式でどのように表さ れるか。 (P.48 参照) (5)地球上で質量 50kg の人にはたらく重力の大きさは何 N か。 ただし、重力加速度の大きさは 9.8 m/s2である。 (P.49 参照) (6)自然長 0.10m のばねを,大きさ 2.0Nの力で引くと0.12mになった。このばねのばね定数はいくら か。 (P.41 参照) (7) 質量 1.0kg の台車に,次の図のように力を加えた。このときに生じる加速度の大きさを求めなさい。 8.0 N (P.48 参照) 2.0N [2] 力について,次の問いに答えなさい。 (1)次の①~④の力の名称として最も適切なものを,あとの語群から 1 つずつ選び、記号で答えなさい。 (P.35 参照 ) NO ④ [群] A. 弾性力 E. 張力 B. 浮力 F. C. 摩擦力 D. 空気の抵抗力 G. 垂直抗力 H. 静電気力 No.2-1

（4）がわかりません、なんで運動方程式がF-Nsinθなんですか？Nsinθは小物体にかかる重力の水平方向の力であって、力Fと同じ方向なのに、なんでマイナスになるんですか？(；；)

8 図のように、なめらかで水平な床の上に 傾斜角の質量 M の三角台があり,そのなめらか な斜面上に質量mの小物体をのせ、床面にそって 三角台を一定の力で押した。 すると, 三角台は 等加速度直線運動をし, 小物体は三角台の斜面に 対して静止していた。 ただし, 重力加速の大きさ をgとし,空気抵抗はないものとする。 小物体 m M DF 8 三角台 水平な床

運動量方程式立てるときは4パターンの状況が考えられませんか？

45 物体AとBがあり,質量はそれぞ れmと3mである。 なめらかで水平 な床の上で,一端を壁にとめた軽いば ねの他端にAをつなぎ、離れないよ うにする。 次に, BをAに接触させ て, ばねを自然長 より x だけ押し 縮め、静かに手を離した。 ばね定数を んとする。 1000000000 Xo Xo 202 xo Ax lo- A B Xo tic I I T 3 2T T || T 22 (1) 手を離したあと、 はじめAとBとはいっしょに運動する。 J (ア) ばねの長さが1のときの, 運動方程式をA, B それぞれについて 記せ。 ただし, 加速度をαとし, AがBを押す力をN とする。 (イ)N をl, lo, kを用いて表し, BがAから離れるときのを求め

問題(エ)で2倍になる理由がわかりません。点Pは初めて極大になるから(L1-L2)=mλから一倍になるのではないのでしょうか？説明お願いします。

問5 次の文章中の空欄 物理 エ に入れる語と数値の組合せとして最 も適当なものを後の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 図6のように、振幅, 波長の等しい音を同位相で発している小さいスピー カー A, B がある。 Bの位置を通り, A, B を結ぶ直線に対して垂直な直線 上で, Bから離れる向きにゆっくりと進みながら音の大きさを観測した。 た だし,各スピーカーからの音の大きさは距離によって変化しないものとし, 反射音などはないものとする。 また, A, B からの音が強め合うときに,観 測される音は極大になるものとする。 A P 図 6 A Bの位置から進むと, 点Pではじめて音の大きさが極大となり,さらに 進むと,点Qで2回目に音の大きさが極大となったが,その後, 進み続け ても音の大きさは極大にならなかった。 この間, 音を観測する点でのAか らの距離とBからの距離の差の大きさは, Bから離れるにしたがって ウ なる。また、点PでのAからの距離とBからの距離の差の大きさ は, A, B が発する音の波長の I 倍である。なお, 図6 中の BP, BQ の長さは正しいとは限らない。 610 ウ H ① 小さく 1 小さく 2 小さく 3 大きく 1 (5 大きく 2 (6 大きく. 3 -7- ばれた図形の面 40.