物理です。ア〜エ全て教えて欲しいです。

図のように,xy 平面内の 0≦x≦2 の領域にはxy 平面に垂直 ckaB で紙面の裏から表に向かって,磁束 密度Bの一様な磁界 磁場) M があ ia O 3 2 02 0 ® axiaの領域には M] と同 1 D A O じ大きさをもち, 向きが逆の磁界 M2がある。 この平面内に,単位長 M1 M2 3a2a5a x 2 2 さ当たりの抵抗をもち、1辺の長さαの正方形コイル ABCD がある。いま,コイル a の辺 AB を常に y 軸に平行に保ち、 辺AD を常にy軸に垂直に保ちながらxの正方向 にコイルを一定の速さで運動させた。 a 辺 AB が原点 O を通過するときの時刻をt=0 とすると, OS のとき,ABに 2v 生じる誘導起電力の大きさはアであり,コイルを一定の速さ”で動かしつづける のに必要な力の大きさはイである。 3 辺ABがx軸上のαから 24の間を通過しているとき,コイルの抵抗によって消費 される電力はウである。 次に,コイルの速度をαとし, 辺AB が M 中を通過しているときに生じる電流の 5 大きさをkとする。横軸に時刻t,縦軸に電流Iをとり,OSIS の範囲でもとIの に示せ。 ただし, A→B→C→Dの方向に流れる電 関係をグラフにしてエ 流を正とし、電流の最大値、最小値をkを用いて縦軸に明記せよ。

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

この問題の(2)がよく分かりません。自分は写真のように解いたのですが違いました。どなたか教えて欲しいです🙏

KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s 49 7.02 2 ゆえに x=1.4m x²= 25 5.02 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 104~108 解説動画 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, g で表せ。 2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ、静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さ”をm,d,g で表せ。 mmmmm Pom 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて ①運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 した。 基本 マ 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よってk=mg d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 伸び 伸び 0+mgd+0=1/23m+0+1/23kd (1)の結果を代入して, vについて解くと kd 29 PO mg mgd=1/12m+1/2xmxd よって v = √ =√gd eeeeeee 伸び 指 速さ 速 POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③弾性力による位置エネルギー K = 1/1 mv² U=mgh U=-kx2 2

物理です。 3枚目の解説にある⑶の問題で、3/4が何を表しているかが分かりません。 回答よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

右図のように,質量 2mmの小さ なおもりA,Bがばね定数んのばねで 結ばれて水平でなめらかな床の上に静止 している。 A 2m ab 時刻 t = 0 に, A のみに初速度v (右向き正) を与えた。 (1)A,B2 物体全体の重心Gの速度 vc を求めよ。 B k m 12 (2) Gから見ると, A, B はそれぞれ単振動しているように見える。 その単 振動の周期 TA, TB を求めよ。 (3) ばねがはじめて最大に伸びるときの時刻 t = t] を求めよ。 (4) t=t のときのばねの最大の伸びを求めよ。 JARI (5) 時刻 t =tのときのAの床から見た速度 vs を tの関数として求めよ。

物理基礎の力学的エネルギーの問題です。 (4)の途中式を教えて頂きたいです。

56 〈張力のする仕事と力学的エネルギーの保存> 図のように,長さ/〔m〕 の糸の先に質量 m[kg]のおもりをつける。点○の真下 / [m]の 点Cには, くぎが打ってある。 おもりを点Cと同じ高さの点Aまで 持ち上げて静かにはなすと, おもりは点Bを通過したあと,点Cを 中心とした円弧を描いて最高点Dまで到達した。 重力加速度の大き さをg 〔m/s2〕 として, 次の問いに答えよ。 (1) 点Aから点Bにかけて糸の張力がする仕事を求めよ。 ~正答 (2)点Bでのおもりの速さを求めよ。 答 0] √gl (m/s) gl(m/s) (3) 最高点Dの高さを求めよ。ただし,重力による位置エネルギーの基準面の高さを点Bとする。 答 2 m (4)点の真下 3 (4)点○の真下 / [m]のところへくぎの位置を変えたとき,最高点Dの高さを求めよ。ただし,重 力による位置エネルギーの基準面の高さを点Bとする。 量は し L 2 20℃の300g 2章 エネルギー

物理基礎の力学的エネルギーの質問です。 私は写真の緑の文字のように考えました。ですが、答えは違い、解説に途中式も無いので、なぜこのような答えになるかがわかりません。 そのため途中式と、なぜ私の答えが違うのかもできたら教えて下さると嬉しいです！

56 〈張力のする仕事と力学的エネルギーの保存> 図のように,長さ[m] の糸の先に質量 m[kg]のおもりをつける。点○の真下 / [m]の 点Cには, くぎが打ってある。 おもりを点Cと同じ高さの点Aまで 持ち上げて静かにはなすと, おもりは点Bを通過したあと,点Cを 中心とした円弧を描いて最高点Dまで到達した。 重力加速度の大き さをg 〔m/s2〕 として, 次の問いに答えよ。 (1) 点Aから点Bにかけて糸の張力がする仕事を求めよ。 ~正答 0] (2)点Bでのおもりの速さを求めよ。 Ngl (m/s) gl(m/s) ●(3) 最高点Dの高さを求めよ。ただし、重力による位置エネルギーの基準面の高さを点Bとする。 「水と器がた 答 2 m (4)点の真下! (4)点○の真下/ [m]のところへくぎの位置を変えたとき,最高点Dの高さを求めよ。ただし,重 力による位置エネルギーの基準面の高さを点Bとする。」 Bの速さ=V 1Dの高さこん mgo+/m/g=mgh+/mo mg (1 - 1 ) + 1 mo² = mg0 + 1 mr² | mg0+1 m² 3419 = mgh + mo 1mv² = 1/4 1mg √ = 41mg mgh=lg んこし 20 2章 エネルギー

物理基礎です。解説にある（2）のwって文字で表した公式はなんですか？

基本例題 24 保存力以外の力の仕事 点Aを境に左側がなめらかで右側があ らい水平面がある。 点Aより左側のなめ らかな水平面上で, ばね定数100N/m の ばねの一端を固定し,他端に質量 1.0kg -0.70m→ 00000 自然の長さ 109,110 解説動画 -/ 〔m〕 A あらい水平面 B の物体を置く。 ばねを0.70mだけ縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さ になった位置でばねから離れた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s? とする。 (1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/s か。 物体はばねから離れた後右に進み, 点Aを通過して点Bで停止した。 (2) 物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離は何mか。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エ ネルギーはU=1/12/2 -×100×0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エ ネルギーは K= 1=1 - ×1.0× v2 [J] ゆえにv=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l= -4.9 [J] 物体の力学的エネルギーの変化= W より 1/12×1.0×0-1/23×1 ×1.0×7.02=4.9 力学的エネルギー保存則より +1×100×0.70°= ゆえに1=- P2=1/2x - ×1.0×2+0 7.02 2×4.9 =5.0m

(3)でどうして重力mgは含まないんですか？？

電界中の荷電粒子の運動 例題 66 右図のような装置が真空中に置かれ ている。 左側のヒーターHから出た質 量m. 電気量-eの電子が, HA間に かけられた加速電圧 V によって加速 され,距離 dだけ隔てて平行に配置さ れた長さの2枚の電極 C D に平行 に入射する。 Cの電位はDよりVだ H Vo くなる。 314 324 ように,C,D と平行に軸、垂直に軸をとり, 電子の初速度は0とし、重力の 高い。 C,D の中央から距離Lだけ離れたところにスクリーンSを置く。上図の 影響は無視する。 (1) A を出た直後の電子の速さはいくらか。 (2) CD間にできる電界の強さEはいくらか。 (3) CD間で,電子のy軸方向の加速度αはいくらか。 (4) CD間の出口での,電子の軸方向の速度vy y 軸方向の変位 y を求めよ。 (5) CD 間を出た後, スクリーンSに衝突するまでの時間はいくらか。 (6)初めからスクリーンに衝突するまでのy軸方向の変位yを求めよ。 ●センサー 105 電圧Vで電子を加速した とき,電子に電界がする仕 事は, W=eV 解答 (1) 加速電圧にされた仕事 eV [J] だけ運動エネルギー 1 2e V が増加するので mvo?evo より,v= m (2)平行極板間の電位差と電界の関係より V V=Ed は12 電子の得た運動エネルギー は, ゆえに,E= d (3) 運動方程式より, mv²=eV 91. センサー 106 極板間では, 電界に平行な方向 →等加速度運動 電界に垂直な方向 ma=eE ゆえに、a= eE eV m md (4)CD間では軸方向には力が加わらないから等速度運動を する。CD 間を通り抜ける時間をとすると,軸方向の運 動より,l=vol, y 軸方向は加速度αの等加速度運動をする ので, eV 1 eVl →等速度運動 v₁ = at₁ = × × md Vo md √2e Vo 1 ev Y₁ 2 at₁₂ = × × 2 2 md (5) CD 間を出ると,電界はなくなるので、x軸方向にも 方向にも力がはたらかず,等速度運動をする。軸方向の運 Vo m VL e d № 2m Vo VI² Ad Vo ■ 原子・分子の世界 動より, L- =vot ゆえに、t= 2L-1 2L-1 m 200 22eVo 2 (6) 電極を出た後の y 軸方向の変位を y2 とすると, VI² VI(2L-1) y=y+y2=y+vyt= + Advo 4d Vo VIL 2d Vo

この問題の解説をお願いします 授業中に、縮みきった伸びきったは0、という書き込みをしているのですが時間が経っているため忘れてしまいました💦これについても教えていただきたいです

よってv= = 0.16 1.0 m 16 類題 13 図のように, 水平でなめらかな床上で, ばね定数 25N/m のばねの一端を固定 し、他端に質量 1.0kgの物体をつけて 置く。物体に力を加えてばねが0.50m 伸びた位置で静かに手をはなす。 ばね 自然の長さ 0.50m • r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r が自然の長さになったときの物体の速さ” [m/s] を求めよ。 Point ×10×0 「 重力と弾性力がどちらも仕事をする場合 「ららみきった、のびきった 糸が 4速さ ⑤鉄 6 高

94番(1)の問題で運動方程式を使えないのはなぜですか？

知識 93.摩擦角長さ50cmの粗い板の上に物体を置き,図平 のように、板の一方をゆっくりともち上げていったとこ ろ, 板の端の高さが30cmをこえたとき, 物体は板の上線) をすべり始めた。 物体と板との間の静止摩擦係数はいく合 らか。 例題13 150cm 20cm もち 知 30 97. 水 cm た金 ●ヒント すべり出す直前 (高さが30cm のとき), 物体は最大摩擦力を受けてつりあっている。 [知識] 物体に、次のようにな合 94. 動摩擦力 粗い水平な台の上を,質量 10kg の を1 9.8m (1) (2) 60N 5.0s 98. 物体が初速度20m/sで右向きにすべり始め, 5.0S- 後に静止した。重力加速度の大きさを9.8m/s2, こ の間の運動は等加速度直線運動であったとする。 20m/s 0m/ |10kg| し (1 (1) 物体が運動している間の加速度を求めよ。 (2) すべり始めてから静止するまでに, 物体がすべった距離は何か。 (3) 物体にはたらいた動摩擦力の大きさと, 物体と台との間の動摩擦係数を求めよ。 ヒント (3) 動摩擦力の大きさを求めるには, 運動方程式を利用する。 知識に 95. 摩擦のある斜面上の運動 水平とのなす角が30℃の 粗い斜面上で, 物体を運動させる。 物体と斜面との間の 動摩擦係数をμ'. 重力加速度の大き (2 (: S 99