独立部分の電気量が保存されるのは分かりますし、 合成容量の式も使えないのも分かります ですがどうして直列回路の電気量は同じになるのに、 この場合は同じではないのでしょうか。 あらかじめ充電されているからですか？

例題 114 30Vに充電された2つのコンデンサー C, (10μF)とC2(20μF), 起電力 90Vの電池およ びスイッチSからなる回路がある。 スイッチS を閉じて十分に時間がたった後, C および C2 に蓄えられる電気量と電位差をそれぞれ求めよ。 30 V + 30V S 90 V 解 電気量保存 +300μC-300μC: + 10V-10V HI +600μC 600μC THE +20V220V2 90 V Sを閉じた後の C と C2 の電位差を V, V2 とする。 図の破線で囲まれた 部分は外部から孤立しているので, Sを閉じて全体の状態が変化しても、青 気量は一定である (電気量保存)。 したがって -300+600= -10V1 +20V2 ...① ただし, 単位はμCである。 また, Sを閉じることにより電池の起電力 90Vは C, と C2 のコンデンサー全体にかかるので 90= V1 + V2 式①②より V1=50[V] V2=40[V] ...② また,C,に蓄えられる電気量はQ=C,V,=500[μC] C2に蓄えられる電気量は Q2=C2V2=800 [μC] なお、このようにコンデンサーが初めに充電されているときは、直列接続の 公式が使えないことに注意したい。 ココが ポイント 孤立した部分では電気量は保存される。

解説お願いします🙇‍♀️

24 図のように、飲み口のキャップをはずしたペットボトルに水を 満たして机上に置き、 ペットボトル側面の底部に穴を開けると水 は放物線を描いて下向きに放出される。 いま, 同じペットボトル に底部の穴を指で押さえてふさいだ状態にして水を満たし, 高い 位置まで持ち上げ, キャップをはずしたペットボトルを静かに放 すと同時に、穴を押さえていた指をはずす。 この後, 落下する容 器に対する水の運動の軌跡はどのようになるか。 最も適当なもの 25 をしたの①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 25 ちか に 乗 下向きに放物線を描い て放出される。 上向きに放物線を描い て放出される。 まっすぐ直線を描い放 出される。 ④ ⑤ 水が浮き上がり 穴からは放出され ずに飲み口からあふれ出す。 水が浮き上がることなく, 穴から放 出されることも飲み口からあふれる こともほとんどない。 イ

(2)どうしてma=μ’mg-kxになるのですか？ ma=kx-μ’mgではダメなのですか？

実戦 基礎問 31 粗い水平面上の単振動 図のように、摩擦のある水平な床の上に質量m の小物体Aを置き, 自然長Lの軽いばねの一端を取 り付ける。 ばねの他端はばねが水平となるように壁 平右向きに軸をとる。 小物体Aを位置 x=xo (0<x<L) で静かに た。 小物体Aはx軸負の向きに動き出し, Aを放した時刻を0とすると、 に固定する。 また, ばねが自然長のときの小物体Aの位置をx=0とし、 まで達したところで運動の向きが反転し まで達したところで 刻t=t に位置 x=x1 の向きに運動を始め, 時刻 t=t に位置 r=I2 た。ばねのばね定数をた。重力加速度の大きさを、床と小物体の 止摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ'として, 以下の問いに答えよ。 (1) 静かに放したときに小物体Aが動き出すための x の条件を求めよ。 (2)位置および時刻を求めよ。 (2) 位置におい 小物体Aの加速 m よって, α- これより 小 単振動 (の一 また、xo か (3) 単振動の (3) 時刻 t=0 から t=tの間で, 小物体Aの速さの最大値を求めよ。 (4) 小物体 (4) 位置 2 を求めよ。 4月 EE 講 Aの加速 (大阪府大 ●粗い床上の単振動 粗い床上を単振動する物体に働く動 力は、往路と復路で向きが逆向きとなり,単振動の中心が る。このことから,運動方程式をそれぞれの場合について立てて考える がある。 ●着眼点 1. 粗い床上の単振動 よって, (2) 中心は [別解] 往路復路でそれぞれ運動方程式を立てる。 でき 2. 弾性力の他に動摩擦力など一定の力が働く単振動 鉛直ばね振り子と同様に考える。(→参照p.62) 3.動摩擦力 (非保存力)が働いていても単振動の力学的エネルギー保 法則を用いることができる。 (→参照 p.68) 解説 (1) 小物体が動き出すためには, ばねの力の大きさkoが最大学 力の大きさμmgを越えていればよいから, す Xo kxo>μmg よって、 > μmg k

解説お願いします🙇‍♀️

24 図のように、飲み口のキャップをはずしたペットボトルに水を 満たして机上に置き、 ペットボトル側面の底部に穴を開けると水 は放物線を描いて下向きに放出される。 いま, 同じペットボトル に底部の穴を指で押さえてふさいだ状態にして水を満たし, 高い 位置まで持ち上げ, キャップをはずしたペットボトルを静かに放 すと同時に、穴を押さえていた指をはずす。 この後, 落下する容 器に対する水の運動の軌跡はどのようになるか。 最も適当なもの 25 をしたの①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 25 ちか に 乗 下向きに放物線を描い て放出される。 上向きに放物線を描い て放出される。 まっすぐ直線を描い放 出される。 ④ ⑤ 水が浮き上がり 穴からは放出され ずに飲み口からあふれ出す。 水が浮き上がることなく, 穴から放 出されることも飲み口からあふれる こともほとんどない。 イ

このグラフって間違っていますか？

P.49章末[問5] (2) A t m/s W B t m/s w 6 110 3.5 315 6 1.0 8.0 8.0 1.5m/s² 210 5:0 8.5 m/s² 2.0 8.0 16 3.0 6.5 115 3.0 8.0 24 4.0 8:0 123 4.0 8.0 32 5.0 9.5 32.5 5.0 8.0 40 6.0 い 43.5 6.0 8.0 48 7.0 12,5 56 7.08.0 56 8,0 14 190 8.0 8.0 64

物理です。 問2についてです。 2枚目が解答ですが、×2している理由が分かりません。

15. 固定した2本のばねの間に付けてつり下げた小球 10分 自然の長さ, ばね定 数kの2つの軽いばねを,質量mの小球の上下に取り付けた。下側のばねの端を床 に取り付け、上側のばねの端を手で引き上げた。重力加速度の大きさを g とする。 問1 図1のように, ばねの長さの合計を21にして小球を静止させた。小球の床か らの高さんを表す式として正しいものを、下の①~⑤のうちから1つ選べ。ただ し、2つのばねと小球は同一鉛直線上にあるものとする。 ① 1-mg 21 Il l l l l l l l l ②l- 2k mg k ③1- 3mg 2k 2mg_ 5mg 4 1- ⑤ Z- k 2k 問2 次に,図2のように, 床から測った小球の高さが1になるまで, ばねの上端を ゆっくり引き上げた。 このときのばねの長さの合計」と, 高さんから1まで小球を 引き上げる間に手がした仕事 W を表す式の組合せとして正しいものを、下の①~ ⑥のうちから1つ選べ。 図 1 W y A k ① mg+20 mg(1-h)+1/2 (y-1-k(21-h)" 2k ② mg +21 2k ③ mg_ +21 2k ④ mg +21 k ⑤ mg+20 mg(1-h)+k(y-212-k (1-h)^ k mg(1-h)+(y-21)² —k(1− h)² 2 k mg(1-h)+(y-1)²—k(21—h)² 2 mg(l—h)+k(y−21)² — k(1− h)² llllllllll k ⑥ mg_ +21 2 mg(1-h)+1/2 (y-21) -k (1-h)" [2015 本試〕 図2 k NERELL 1 1

交流発電機の原理 交流発電機が回転し続けるために加える外力の仕事率が抵抗での消費電力と保存するのは何故なのでしょうか？ 誘導起電力は仕事はしないのですか？教えてください。

7/1029 7/29 10 交流発電機の原理 電磁誘導の骨格、出題 次の文中の空欄 ①〜13を埋めよ。 ただし①と⑧はイロのどちらかを その他は数式で記入せよ。文中の物理量は MKSA単位系で表す。 }の中から選び、 交流発電機の原理を考えてみよう。 図のように一様な磁界 (磁束密度B) の中に面積Sの 長方形 abcdの一巻きコイルを置き, 磁界に直交する軸のまわりに一定の角速度で回転さ せる。 コイルを貫く磁束のは周期的に変化する。 コイルがabを上にし,その作る面が磁界の 向きに垂直なときに時刻を0とし,かつこのときに磁界が面abcdを貫いている向きを破 束が正となる面の向きとすれば,=)となる。時間⊿tの間における磁束の変化 とするとき、コイルに生じる誘導起電力は, cd a b向きを電流の正の向きと LT, V=1 )/4t=30 であり、コイルの両端 pq に抵抗Rを接続して回路を形成 すると,図の状態で電流は (イ)ab, (ロb→a} の方向に流れる。 コイルの抵抗が無視でき るとすると、このときの電流I )であり,抵抗で消費される電力Pは,P ) となる。 次に回路を流れる電流が磁界から受ける力とコイルの回転に要する仕事を考えよう。 図の ように磁界の向きを方向, 磁界とコイルの回転軸に垂直な方向を方向, 座標原点を回転 軸にとる。 図の状態で,コイルの一部ab (長さ)が磁界から受ける力の大きさは電流Iを用 いて (ロ)下向き}となる。一方,図のコ であり,その方向は方向を{(イ)上向き, イルの回転からaまでの長さをとし, コイルの一部abの位置をx-y座標で表すと (土,日)=(8), }, またその速度は(フェ, by) = (),( たがってコイルの一部 ab が磁界から受ける力にさからって等速回転するために必要な仕事 )} となる。 し は単位時間あたりP=)となる。コイルの一部cdについても上と同様の議論がで またad, bcで受ける力はのまわりの回転運動を生じさせない。したがってコイル全 体で必要な仕事は単位時間あたり 2P' となり, 式を整理すれば電力Pと一致することがわか る。 N 4 d T a R B b B ◎電磁誘導 B ◎電磁誘導 亜(t) 閉曲線 IV ↓ C ~ ・回路程式 の向きを設定 I -(右手系) → の学 Vem (~ファラデー・ノイマンの法則) PR(t) = Pex(t) エネルギー保存 -46-

（2）です。なぜ、va<0だと衝突後右に進むのですか？

例題 35- 長さ2.5mの糸の先に質量 0.5kgの 小球 A をつけ、図の位置から静かに放 すと、固定点の真下で,静止していた 質量1.5kgの物体Bと衝突した。 Aと Bの間の反発係数をe, 重力加速度の大 きさを 9.8m/s^ とする。 B (1) 衝突直後のAおよびBの速度 UA, DH を求めよ。速度は左向き を正とする。 (2)Aが右方にはね返されるためのeの条件を求めよ。 (3) 床面の動摩擦係数を0.25 とする。 静止するまでにBがすべっ た距離を求めよ。 (1) 衝突直前のAの速度vは、力学的エネルギー保存則より 0.5×9.8×2.5/1/2×0.5× v² v=7 [m/s] 衝突直前、直後について, 運動量保存則と反発係数の式は 10.5×7=0.50+1,50 e 7 この2式より Vα= *= (1-3e) [m/s] 00000 y=1/(1+e) [m/s] 4 (2) (1)の答えは左向きを正としているので、 衝突後Aが右方に進む条件は A より e> (3)摩擦力した仕事) (運動エネルギーの変化)より -0.25×1.5×9.8×1=0-1/2×1.5×um² . 1=10v,'=(1+e)' [m] 49

この画像の問題の答えが、問1が④、問2が②になります。どうしてこうなるのか、具体的に教えてほしいです！

12 12 図1のように,水平な地面からの高さがんの点から小球を自由落下させた ところ、時間後に地面に達した。次に,同じ高さから小球Qを鉛直下向きに 速さで投げ下ろしたところ、時間 1/24 後に地面に達した。重力加速度の大き とし、空気抵抗および小球の大きさは無視できるものとする。 W=Not- 問1 h 図1 Va 地面 時間を表す式として正しいものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 10 1 h h h 2h ① ⑤2人 h V 2 g g 問2 小球Qの初速を表す式として正しいものを、次の①~⑤のうちから一 つ選べ 11 ①1/ gt₁ ③ gts ④ 5 2gh -8- 8

電池式でプラスとマイナスをつけるときに参考書だと◯で囲むか（）で囲むかばらばらなんですが、違いはあるんですか？ テストではどちらで書けばいいのでしょうか。 教えてほしいです。よろしくお願いします🙇‍♀️

11 アルカリマンガン乾電池 各 章配 いたものを,アルカリマンガン乾電池という。 その中央部には, Zn 粉末を言 マンガン乾電池の電解液に, 酸化亜鉛 ZnO を飽和させた30~40%KOH りあわせ, ポリアクリル酸ナトリウムなどでゲル化した負極合剤を詰め、そ 高純度の酸化マンガン(IV)と導電剤の黒鉛粉末を圧縮した正極合剤を置き、 樹脂製の厚い不織布に電解液を浸み込ませたセパレーター で仕切られている。 で仕切られているア 正極合剤 (−)Zn|KOHag|MnO2(+) 起電力 1.5V / MO 2 負極では,初め①式が進行し, [Zn (OH)4] 2- が飽和す \C 粉末 負極 ると②式が進行するようになる。