重要問題集85の(3)(4)です。 (3)書いてある言葉の意味は分かります。なぜ1がsinθとルートの間に入ったのかがわからないです。 (4)1行目までしか言ってる意味がわからないです。 受験に物理を使わないので基礎知識がだいぶ欠落しています(>_<) 頑張って理解する... 続きを読む

必解 85. 〈光の屈折〉 図は屈折率の異なる2種類の透 明な媒質1 (屈折率 n) と媒質 2 (屈折率n2) からなる円柱状の二 重構造をした光ファイバーの概念 図であり,中心軸を含む断面内を 光線が進むようすを示している。 中心軸に垂直な左側の端面から入射した光線が、 媒質の境界で全反射をくり返しながら反対 側の端面まで到達する条件を調べてみよう。 空気の屈折率は1としてよく, 媒質中での光損 失はないものとする。 また媒質2の内径および外径は一定であり, 光ファイバーはまっすぐ に置かれているとしてよい。 中心軸 L 媒質2 媒質 1 媒質 2 B (1) 左側の端面への光線の入射角を0とするとき COSα を0と」 を用いて表せ。 (2) 光線が光ファイバー内で全反射をくり返して反対側の端面に到達するための sin0 に対 する条件を 1 2 を用いて表せ。 ただし,0°<0<90°とする。 (3)0° <890°のすべての入射角0に対して境界 AB で全反射を起こさせるための条件を nとn2 を用いて表せ。 (4) 光ファイバーの全長をL, 真空中での光の速さをcとするとき (2)の条件を満 左側の端面から反対側の端面に到達す7 土地 ミ

物理で運動方程式の章に入ったんですけど、等加速度直線運動の公式とかは使いますか？覚えとかないとダメですかね😑💭

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X Y が間隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が9となるように傾斜している。 水平 部分の左端には,抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池Eが接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをg として,以下の問に答えよ。 R P [CL] Yt P' R, m B レール Y レール X 図 1 0 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度v を与えたところ,やがて PP'はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 -37- 0 問金属棒PP' の速さがひとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P'′ か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, L, B, ” を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗Rと金属棒PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け｡ R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBl=2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, a, I, l, B を用いて表せ。 ma = -IBl (4) 加速度αを, m, R, l, B, v を用いて表せ。 VBl VB²l² a = - VBR XBlx m [= 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に, 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 mo² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒 PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり, その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 = 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒 PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒 PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを W, P, m, g, 0 を用いて表せ。 -38-

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X, Y が間隔で平行に置かれている。 2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が0となるように傾斜している。 水平 部分の左端には, 抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池E が接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値 R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒 PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒 PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとして、以下の問に答えよ。 a R b E E [OR] とも P P' R, m B レール Y CH レール X 図1 2 01 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度vo を与えたところ,やがて PP' はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 2m1 問1 金属棒PP' の速さがとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P' か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, 4, B, v を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗 R と金属棒 PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け。 R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBL = 2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, m, a, Ⅰ l, B を用いて表せ。 ma = - IB l (4) 加速度αを, m, R, L, B, を用いて表せ。 _VBl VB22 a=-VBLXBlxmm 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に、 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 2 /mao² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり,その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ｡ F 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを、 W, P, m, g, 0を用いて表せ。 - 38-

物理なのですが、 教えてください。

図のように、 摩擦の無い水平面上で、質量 m = 8kgの物体がばね定 数がともに k = 1N/m の2本のばねに接続されている。 つり合いの位 置(x = 0, ばねは自然の長さ) から距離 xo = 10cm 変位させて静か に放した。 物体が最初につり合い位置を通過するのに要する時間 t1 [s] およびその時の速度 v1 [m/s] を求めよ。 ww Thuring xo (-)→→→→→→→(+) 0

これってどう配線したら良いですか？

fghij 5 TOMMZ 470Q 1.0.0.0.0 追加部分

(4)のd以下という答えになるのはなぜですか😭 xが何を表しているかも分かりません。 ちなみに振動の中心はl-dです

床に固定された,自然長1, ばね定数kのばね に、質量Mの薄い台Qを取り付け, その上に質量 mの小さなおもりPをのせ静止させた。そして, 台を押し下げ, 静かに放したところ, 全体は運動 を始めた。重力加速度をgとし, 床を原点として, 鉛直上向きに x軸をとる。 (1) 初めの静止位置で, ばねの自然長からの縮み dを求めよ。 (2) おもりPをのせて上昇運動している台Qの座標がxのとき,Pが Qから受ける垂直抗力をNとし, 加速度をαとして, PとQの運動 方程式をそれぞれ書け。 (3) PとQが一体となって単振動をする場合の振動の中心座標と周期 を求めよ。 (4) PとQが一体となって単振動を行うためには, 初めの静止位置か ら押し下げる距離をいくら以下にしておく必要があるか。 (5) 初めの静止位置から台を2d だけ押し下げ静かに放す。 Pが達す る最高点の床からの高さを1とdで表せ。 また, Pが離れた後の、 Qの単振動の振幅をd, m, M で表せ。 ma-mg(静岡大) 0 P

物理の円運動の問題です。(1)～(3)まで全て教えてください。

体積× 質量mの小ビーズ球Pが、 細い滑らかな 棒にそって自由に動けるようになっている。 棒は鉛直より角度日 (0° < 0 <90°) だけ 傾いていた状態で支点Oに固定されている。 重力加速度をg とする。 (1) いま、棒を鉛直軸OAのまわりに角度0 を保ったままある角速度で回転させたところ、 Pは支点Oから高さho の水平面内で円運動した。 このときの角速度 wo] を求めよ。 (2) 次に、 摩擦のある棒に取り替える。 棒が回転して いない場合、 P と棒の間の静止摩擦係数をμとすると､ Pが滑らずにいられるための日の条件を求めよ。 ho ihetandr-- O 0 P mg (3) いま、この棒を0=45° に固定した。 この棒が回転していない場合 Pは滑り落ちてしまった。 そこで、 角速度で回転させたとき、 ある高さhでPが 落ちていかなかった。 Pが落ちないでいられるωの範囲をもとめると、 1 ≤w (6) となる。 そして同様に､ Pが上がっていかない条件も考慮すると、Pが高さhを保って の範囲は以下のようになる。 1 ≤ w ≤ 2 糸の張力工具 大分大 改

大問5の4が分かりません！教えてください！

5 光の性質を調べるために, 凸レンズや鏡などを用いて,次の実験(1), (2),(3)を順に行った。 (1) 図1のように、光学台上にろうそくと凸レンズ を15cm はなして固定した。 スクリーンの位置 を調節すると、スクリーンの位置がレンズから中 30cm のとき、スクリーンに, 上下がさかさまに なったろうそくの像がはっきりうつった。 (2) 次に, 凸レンズの上半分を黒い布でおおい, ス SE クリーンにうつる像を観察した。 (3) 凸レンズ, スクリーンをはずした後, 図2のよ うに光学台と平行に鏡を置いた。 ろうそくを光学可 台上で矢印の向きに動かしながら、 鏡にうつる うそくの炎を点Pから観察した。 ただし、観察 は目の高さをろうそくの炎の先端と同じ高さに合 わせて行った。 FOTOA 図3は、図2を真上から見た模式図であり、光 学台,鏡および点Pの位置関係を表したもので ある。図 ろうそく 15cm AXOPSNM10 ろうそく .86JUC$25018 A SID A 凸レンズ ろうそく P スクリーン 05.A 光学台 鏡 図3 光学台 ろうそくを動かす向き 図2 HORS ・光学台 501*#*ATECTORS TEDX

物理基礎の問題です。回答は配信されているためわかるのですが、解説がないため理解することができません。四角の2からわからないため、できるところまで教えて頂きたいです。お願いいたします。

第1問 以下の文章を読み, 解答番号 1~8 にあてはまる最も適当なものをそれ ぞれあとのa~eのうちから一つ選べ。 図1に示すように,長さL 〔m〕 の軽い糸の一端を天井に固定し、もう一方に質量 [m[kg]のおもりを取り付けた。さらに天井に固定した糸の位置から鉛直下向きに長さ 1/23L 〔m] の位置で釘を取り付けた。なお、重力加速度の大きさをg 〔m/s'] とする。 糸がたるまないようにして鉛直下向きから角度 0° で静かにおもりをはなした(ただし, 3 cos do とする)。この瞬間に糸にかかる張力の大きさは1 [N] である。また,糸が 釘に触れる直前のおもりの速さは2[m/s] となる。 1 2g(1-coso) mg cos Oo 糸が釘に引っかかった瞬間におもりの回転中心が変わった。 この瞬間のおもりの高さを 20 とおくと, 釘に引っかかった後に初めておもりの速さが0になる高さは3 [m] で ある。 おもりの速さが0になったときに釘とおもりの間の糸が鉛直下向きの方向となす L (i-cosθo) 角度を 01 とおくと, cos 01 の値は4であり,このときの糸の張力の大きさ T 〔N〕は cos 00-1 T 5 [N] となる。 さらに糸から釘が受ける力の大きさは6〔N〕 となる。 2T sin つぎに、糸が釘に引っかかってからある角度 02 (0) <02 <01)になった瞬間におもり から糸が切れた場合を考える。この瞬間のおもりの速さは 7 〔m/s]であり、糸が釘に 引っかかった瞬間のおもりの高さを0とおくと, o = 60°, 02=30°であれば、おもりが (1+200302-3cos00) 最も高い位置に到達するときの高さは8[m]となる。 5-2132 8 3m (costo-1) 2 m L 00 図 1 1 ・L 3 釘