Ⅳの（3）でd/３までの釣り合いが安定でそれより大きくなると不安定になる理由がわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

図 2-3 (a) のように, 前間と同じ平行板コンデンサーの極板P を自然長 ばね定数の絶縁体の軽い ばねに接続し ばねの他端を壁に固定した. また, 極板 P2 を壁から距離 l+dの位置に固定した (極板の厚さ は無視できる)、 極板 P1 P2 には, それぞれ電荷 +Q (Q > 0), -Qが蓄えられている。 また, 壁とばねの静 電誘導による電荷は無視できるものとする。 質量mの極板P は極板P と平行な位置関係を保って左右にな めらかに動くことができるものとする。 極板P1 に力を加えて壁から距離の位置に保持した。 極板P1 と極板 P2の間の電場の大きさをE。 とする. 図2-3 (b) のように極板P」を壁から距離(+ェの位置にゆっくりと移動した。 極板 P, にばねからはたら く力と極板間の静電気力がつりあうときの位置を Q, Fo, k, m, co のうち必要な記号を用いて表せ、ただ し, 0<x<d とする. ⅣV 次に, P1 を図2-3(a) の位置に戻し、 図2-4 (a)のようにスイッチと電圧Vo(> 0)の直流電源に接続し た。その後、スイッチを閉じ, 極板 P, に力を加えて図2-4(b) のように壁から距離+æの位置にゆっくり と移動した(ただし<z<dとする)。その後,極板 P, を移動するために加えていた力をなくした。導線が -Kx Pl + Q 0000000000 d (a) 10000000 極板P が及ぼす力は考えない (1) 極板 P1 が壁から距離1+の位置にあるときに極板P, にはたらく力F (x) を Vo, S, d, z, k, m, Eo のうち必要な記号を用いて表せ。 ただし, 極板 P1 から P2 に向かう向きを正とする. (2) 極板 P1 にはたらくばねからの力と極板間の静電気力がつりあう位置が存在するためには, Vo はある上 限値Vm より小さくなければならない。このVm を S, d, k, m, so のうち必要な記号を用いて表せ. (3) Vo Vmの場合に存在するつりあいの安定性について説明せよ。 ただし, 「a <æ <bの範囲に存在す るつりあいは安定(または不安定)」 という形式で,存在するすべてのつりあいについて言及せよ. Foyd FEQ P₁ P2 +Q 0000000000 HI l+x (b) ・ 114471 9 図2-3 P₁ P₂ 0000000000 V₁ (a) 図2-4 l+x d-x GV (b) 萬 Fol F:EG

このマイナスはなぜついているのですか？

必解 148. <原子核> 原子核の性質に関連する次の問いに答えよ。 質量数 A,原子番号Zの不安定な原子核Xが原子核Yにα崩壊した。 初め原子核Xは静止 していた。原子核 X, Y, α 粒子の質量をそれぞれ Mo, M, m とする。 ただし, Mo> Mi+m である。また,真空中の光の速さをcとせよ。 (1) このα崩壊で発生する運動エネルギーを求めよ。 (2) α粒子の運動エネルギーを求めよ。 (3)α崩壊でつくられる運動エネルギーKのα粒子を金箔 (Au) に大量に当てたところ,α 粒子の大部分は金箔を素通りして直進したが、 ごく一部は Au 原子核に散乱された。α粒 子は Au 原子核に比べ十分に軽く, Au原子核はα粒子を散乱するときに動かないものとす る。α 粒子と Au 原子核が最も近づいたときの距離を求めよ。 ただし,電気素量を e, 静 電気力に関するクーロンの法則の定数をん とせよ。 また, 初めα 粒子は Au 原子核から十 分に離れていたので, そのときの無限遠点を基準にした静電気力による位置エネルギーは 0 とみなすものとする。 天然の放射性元素ウラン 288U, ウラン23Uは放射性崩壊する。 (4) 292U 原子核がn回のα崩壊とん回のβ崩壊を経て, ラジウム Ra が生じた。 n とんを求 めよ。 (5)23Uの半減期を 7.5×106 年, 2Uの半減期を4.5 × 10 年とする。 現在, 地上における 28Uと282Uの天然の存在比は1:140 である。 4.5×10 年前の存在比を求めよ。 (6)292U 原子核1個が遅い中性子との衝突により核分裂するとき, 2.0×10℃eVのエネルギ ーを放出するものとする。 毎秒1.1×10-7kgの2U が核分裂するとき, 1秒間に放出され るエネルギーをJ (ジュール)単位で求めよ。 ただし, 電気素量 e=1.6×10-19C, アボガド [19 大阪市大〕 ロ定数 NA=6.0×1023/mol, 28Uの1mol当たりの質量を235g とする。

イのlとdの関係が分かりません。教えて頂きたいです🙇‍♀️

第5 回 (100点 / 60分) 解答番号 1 28 第1問 次の問い (問1~5) に答えよ。(配点 25) 問1 次の文章中の空欄 ア に入れる式の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。 1 図1のように、 軽くて変形しない長さLの2本の棒と軽くて変形しない 長さlの棒を、同一平面内でそれぞれ60°の角度をなすように接合し、 接合 点に質量 3mの小球を, 長さLの2本の棒の端にそれぞれ質量mの小球を 取り付けて物体を作った。 長さlの棒の端を点0としたとき、この物体の 重心の位置は3本の棒の接合点と点を通る直線上にある。 3本の棒の接合 点から物体の重心までの距離dを, L を用いて表すと, d= ア となる。 質量 3mの小球を上に, 点0を下にして,点0だけを下から支えるとき, lの大小によって物体が安定になったり不安定になったりする。 この物体を 点0で安定に支えるためには,ldとの間に イ の関係があればよい。 小球 mo 小球 3m L 60° 60° l 棒 楕 0 棒 図 1 (第5回 1) 小球 Om

（3）はどうしてこのような式になるのでしょうか？

出題パターン 91 原子モデル そのまま 出る! ボーアの水素原子模型では,+e の電気量を持つ陽子のまわりに - の 電気量を持つ質量m の電子が,半径の円軌道上を速さで運動している ものと考える。 プランク定数をん, 真空中での光速をc, クーロン力の比例 定数をとする。 (2) 電子の運動エネルギーと電気力による位置エネルギーの和をke. (1) 電子に働く遠心力と電気力のつりあいの式を書け。 r を用いて表せ。ただし、電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とす る。 (3)量子数をn= 1, 2, 3, …として、電子が安定な軌道を運動し続けるた めの条件を mvr, h, n を用いて表せ。 (4)安定な軌道半径rame, h,k, n を用いて表せ。 (5)エネルギー準位Enをme, h,k,n を用いて表せ。 解答のポイント! た 原子核のまわりを回る電子は粒子性と波動性の両方を持っているので,まずは 粒子として,次に波動として安定に存在できる条件を求める。 本間は試験にその まま出るので,何も見ずに と Em を導けるようにしよう。 【解法 (1) まず図 26-12 のように, 電子を陽 電位は向き× 土 子のまわりを円運動している粒子と 回る人 みなす。回る人から見た力のつりあte いの式より, クーロン力 m²² = ke² ... ①© r (2)電子の持つ力学的エネルギーE 図26-12 は運動エネルギーと電気力による位 置エネルギーの和であり, E=123mo -mv² + (-e)) 運動エネルギー 位置エネルギー この式に① ② (図 26-12 参照) を代入して 1 ke ke ke² E= = +(-e)· 2r 2 r r 遠心力 02 r ④がの位置 につくる電位は y=ke... STACE 36 と 291

・⑶についてなんで安定とわかるのか教えてください ・コリオリ力に関しては円環に束縛されているから議論が不要ということですか？

120 Part 2 109. 遠心力 運動する.さらに,この円環は,その中心Cを通る鉛直線のまわりに, 一定の角速度で回転 図のように、質量mの小球が、鉛直面内におかれた平語の円頭上に拘束されてなめらか できるものとする. 重力加速度をg, また, 円環の中心Cから円環の最下点0に向かう方向と 中心Cから小球に向かう方向との間のなす角を0 (0は図の矢印の向きを正; -m ≧0≦)とし て、この円環上に拘束された小球の運動に関する以下の問いに答えよ. 〔A〕 まず,円環が固定されて回転していない場合 (ω=0) を考える. (1) 点0から円環に沿った小球の変位の大きさが十分小さいとき, 小球の運動は点0のまわ りでの単振動とみなせる。このとき、小球の振動する周期を求めよ.ただし,角度0が十 分小さいときに成り立つ近似式 sin 0≒0を用いてよい. 〔B〕次に、円環が一定の角速度で回転している場合(ω≠0) を考える.ただし、以下の問 (2) (3) では,円環とともに回転している観測者からみたときの小球の運動について考える ものとする. (2) 角速度の大きさがある値wc より小さく,さらに, 点0から円環に沿った小球の変位 の大きさが十分小さくて小球の運動が点0のまわりでの単振動とみなせるとき, wc, お よびこのときの振動の周期を求めよ.ただし, 角度0が十分小さいときに成り立つ近似式 sin 0≒0とcos0≒1 を用いてよい。 (3) 角速度の大きさをwcより大きくすると, 円環の最下点以外の0=±0(0<br<↑の 点で小球にはたらく力のすべてがつりあう.cos , を求め, さらに、そのつりあい点が安 定か不安定かを答えよ. C 鉛直線 W 10. ......... 0 円環 小球 §2-4 慣性の法則

ボーアの量子条件 　mvr=nh/2π はどのようにして導かれたのですか？

‪√‬3a(赤線)になるのはなぜですか。 教えてください。

塩化セシウム CCI の結晶は,立方体の単位格子の頂点に陰イオン, 同じ単位格子の中心に陽イオンが位置する結晶構造を有する。 一般に, イオン結晶は同符号の電荷をもったイオンどうしが接触すると結晶は不 安定になる。 塩化セシウム型の結晶で, Cs+がイオン半径の小さい陽イオ C CB 陽イオン ンに変わると,右図のように CI どうしが近づいて不安定になる。 陽イオンの半径を r+ CIの半径をrとする。

(2)の間違っている部分を教えてください

15. 省エネルギー・エネルギー資源の開発 次の(1)~(4)の記述のうち,正 しいものには○を、誤っているものには×を記入せよ。 (1) 化石燃料は、太陽からの光のエネルギーがもとになっている。 (2) 石油などを燃やして、熱エネルギーを電気エネルギーに変換して利用す るときに、熱も同時に利用して,全体のエネルギーの利用割合を高めるし くみをハイブリッドシステムという。 (3) ハイブリッドカーでは, 二酸化炭素の発生はない。 (4) 風力発電は, 発電量が不安定であるが,他の発電方法に比べて経費を抑 えられるなどのメリットがある。

なぜこのcosの条件からこのωの条件が出てくるのかがわかりません。(2)です。お願いです🤲

図のように,半径がRの円形の針金に質量 m の小さな物体が通 してある.針金上の A点には,直径 PA に沿った方向に, この針金 を回転させるための腕がついている。円形針金を下にし, 脱腕を鉛直 方向にとって, これを回転軸として角速度 で針金を回転させる。 針金と小物体との間には摩擦はないものとし,重力加速度をgとし 腕 A て,次の各問いに答えよ。 (1) 円形針金の中心Oと点Qを結ぶ直線 OQ が鉛直線 OPとなす 角を0とすると,点Qにある小物体に働く遠心力, 針金からの抗 力および重力の合力の針金の接線方向成分はいくらか。 ) P点とA点以外につりあい点が存在するために @が満たさなければならない条件を求め 0 0 m P よ。 (3) P点のつりあいが安定であるための条件を求めよ。 ここにつりあいが安定とは, 物体がつりあい点からわずかにずれたときに力がつりあい点に 戻す向きに働き, 物体がつりあい点のまわりで振動する場合をいう. そうでない場合を, つ りあいが不安定という。 (4) P点のつりあいが安定のとき,小物体をP点から少しずらして離したところ, 小物体は点 Pを中心として小さな振幅で針金に対して単振動をした。 このときの周期はいくらか. この 場合,0が微小角度のときの近似以式 sin 0=0, cos @=1 を使って求めよ. (東京電機大学)

おはようございます(*^^*) 私の間違いがよく分からないのですが、わかる方いらっしゃいましたら教えて頂きたいです

3 ふつうの電線は銅線であるが, 高圧電線は軽く て電気抵抗が小さいことが望ましい。そこでアル ミニウムの太い線(直径約 2cm)が用いられてい る。高圧電線の抵抗は,長さ 1kmで何Qになるか。 アルミニウムの抵抗率を2.5× 10-2.mとして求 めよ。 真1 同じ材質でつくられた抵抗 A, B, C がある。 抵抗BL 断面積は A と同じである。抵抗CはAと同じ長さだが、断面 いま, 抵抗 A にある電圧を加えたところ, 2.0Aの電流が流 1) BにAと同じ電圧を加えたときに流れる電流の大きさる 2) CにAと同じ電圧を加えたときに流れる電流の大きさ ラム オーム 苦難の道 導線の抵抗が,長さに比例し断面積に反比例するとい う関係(p.183(3)式)を見いだす実験をオームが行って いた当時(1820年代)は, 電圧計はおろか電圧の概念す ら確立していなかった。 最初, オームは電源としてボル 夕電池を用いて, 導体の太さや長さと流れる電流との関 係を検流計(ガルバノメーター)で調べる実験を行ってい たが ボルタ電池の電圧は不安定で、法則性を見いだす がいねん (ドイツ: 1770~ 1831) 「世を接合して温度差を与えると起電力が発 左