この問題の解説をお願いします。答えは15です。

☆問 22 ビルの屋上から,小球Aを自由落下させ, その10秒後に同じ所から小球B を鉛直下向きに投げた。 B を投げてから 1.0秒後に, BがAに追いついたと すると,Bの初速度の大きさは何m/s か。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 復習

どうして（3）では極板間の電場が1/εなのですか

HIGH QU 事務・製図用 MITSUBISHI 東進ハイスクール 0120-104-5 物理基礎科 電磁気 復習用プリント 電気容量 C [F]のコンデンサーに比誘電率 e, の誘電体を挿入したときの電気容量は,C= である。これは,コンデンサーの正極板に Q [C] の電荷蓄えられている状態において,誘電体内部で 誘電分極という現象が起きることによって,誘電体内部にコンデンサーの極板間に出来る一様電場と 【選択肢:同じ向き・逆向き}の電場が生じることで,極板間電場の大きさが るためである。 (23) 倍に変化す 【解答】 (21) EC [F] (22) 逆向き(23) もともと電荷の蓄えられていなかった電気容量 C1, C2 [F] のコンデンサー C1, C2 を並列に接続し, 電圧 V [V] の電池 を繋いだとき,コンデンサー C1, C2 の左側極板に蓄えられ る電荷量を Q1 Q2 [C] とおいたら, キルヒホッフの第二法則 より、 (24) [※ コンデンサー C と電池からなる閉回路について] および (25) [※ コンデンサー C2 と電池からなる閉回路について] および (26) C1 C2 S

3)おもりにかかる力は向心力のみなんですか？ F＝sinθなのがよくわからないです。 遠心力や張力は考慮しないんですか？

216 Chapter 8 円運動 問8-4 問8-4 角速度で回転する円板に、 支柱を取りつける。 質量mのおもりに糸をつけ、支 君の原点に結びつけたところ順交性と来は角度をなして停止した。おもり の中心の距離をとし、以下の問いに答えよただし重力加速度の大きさをまと (1)糸の張力の大きさを,m, g, eを使って表せ。 (2) 遠心力を考慮し、物体にはたらく水平方向の力のつり合いの式を立てよ。 (3) おもりの円運動の運動方程式を立てよ。 さて、遠心力の考えかたを身につけるべく問題を解いていきましょう。 (2),(3)が大事な問題ですから、しっかり理解してくださいね。 解きかた (1) m.g.8で表すので、鉛直方向に注目しましょう。 糸の張力の大きさをSとおくと、おもりにはたらく鉛直方向の力のつり 合いより Scos0=mg w → 鉛直方向の力のつり合いを考えて Scos=mg mg S= cos mg S= cos o (2) (3) 8-4 心か 円板が m 回るんだね S Scos 0 0: Img 80 (2) 「遠心力を考慮し」とあるので、おもりに観測者を乗せて考えます。 観測者は円運動することになるので 回転の中心に向かって加速度 a=rw2で運動しているということです。 観測者からするとおもりには慣性力ma=mrw2が回転の外向きにはた らいて見えます。 また、おもりには糸の張力がはたらくので、力のつり合いより Ssin0=mrw2 sine (1)の結果より Ssin0=mg =mgtane cose よってmgtan0=mrw2 おもりにはたらく向心力はSsin で,角速度 4. 半径rの円運動をするので Ssing=mrw² mgtan0=mrw² 舎 ... (2)と(3)を比べると同じ式になりましたね。 遠心力は円運動の慣性力です。 しっくりこない人はChapter7 を復習して、理解を深めておきましょう。 遠心力(=ma Ssin 0 Omro S sin mrw a=rw2 おもりは回転の中心に向心力 同心カ おもりの上に観測者を乗せて 考えると,F=mrw2 の遠心力 を上図のように受けるので 力のつり合いより Ssin=mrw² mg cos B mg tan 0=mrw² どちらも結果の式は 同じだが、考えかたが 違うんじゃ Ssin を受ける。 円運動の 運動方程式より Ssin0=mrw wwww www F ma 2 mgtan6=mrw2 ここまでやったら 別冊 P. 40~

オームの法則の導出のところで、最後にRを逆数で置かなきゃ成り立たないことは分かるのですが、どうして逆数としてRを置くのか教えて頂きたいです。

第4編 電気と磁気 抗に電流が流れていないときには電圧降 下はOVであり,抵抗の両端は等電位で ②電圧降下 抵抗 R[Ω] の導体に電流 I[A] が流れると, オームの法則により, 抵抗の両端の間で RI[V]だけ電位が下が る。これを電圧降下という(図42)。抵 voltage drop 電位 受けているとすると,この抵抗力と電場から受ける力のつりあいより 電圧 e V = kv 降下 (34) 低 RI[V] eV この式よりv= kl となるので,これを (33) 式に代入すると 抵抗 R [Ω] 位置 eV I = en X xS= kl e²nS V kl (35) 電流 [A] I=enus 休 と表される(図43)。 (33) 復習 問21 断面積 1.0×10 m² の導線に 1.7A の電 流が流れているとき, 自由電子の平均 移動速度v [m/s] を求めよ。 導線1.0m² 当たりの自由電子の数を 8.5×1028/m3, 電子の電気量を-1.6 × 10-19 C とする。 ② オームの法則の意味 図44のように, 長さ[m], 断面積 S[m²] の導体の両端 に電圧 V[V] を加えると, 導体内部に E = ¥ [V/m] の電場が生じる。導体中の 自由電子はこの電場から大きさe ¥ [N] の力を受けて、陽イオンと衝突しながら 進むが,自由電子全体を平均すると一定 の速さ [m/s]で進むようになる。 この とき,自由電子は陽イオンから速さ”に 比例した抵抗力ku [N] (k は比例定数) を 258 第4編 第2章 電流 自由電子全体を平均したもの 速さ 電場E= 陽イオン 静電気力 e 抵抗力 P222 陽イオン S〔m²] ある。 C オームの法則の意味 電子の運動と電流 断面積 S[m²]の導 体中を自由電子(電気量-e [C]) が移動す る速さを v[m/s], 単位体積当たりの自 由電子の数を n [1/m] とすると, 電流 の大きさI[A] は 図43 電子の運動と電流図の 断面 A を t[s] 間に通過する自由電 子は,断面Aの後方 長さ of [m] の円柱部分に存在していたと考え られる。 ●の円柱内の自由電子の 数は 何個分 体積 N=nx (ut XS)= nutS であり,合計の電気量の大きさは Q=exN=envtS である。 これと (31) 式 (p.256) より envtS t 図 42 電圧降下 これは,オームの法則を表している。 ここで kl R= (36) Op.257 オームの法則 e²nS V 1= (32) R 百由電子 とおくと I = が得られる。 V 断面積 S R vt D抵抗率 k ロー ①抵抗率 (36) 式において, e²n をp とおくと,抵抗R [Ω] は次のよう 10 に表すことができる。 映像 Link Web サイト 抵抗率 R=p (37) 抵抗 2R S 長さ2倍にすると R[Ω] 抵抗 (resistance) [m] 抵抗率 I=- t = envS 15 〔m〕 抵抗の長さ (length) S〔m²] 抵抗の断面積 抵抗 R S 断面積2倍にすると -1〔m〕 V[V] 図44 オームの法則の意味 比例定数は,注目する物質の材 質や温度によって決まる。これを抵 2S- 抗率(または電気抵抗率, 比抵抗) といい, resistivity 単位はオームメートル(記号 Ω·m) で ある。 抵抗 1/2 ①図 45 長さ 断面積の異なる抵抗 問22 断面積が2.0×10-7m² 抵抗率が1.1×10Ω・mのニクロム線を用いて, 1.0Ω の抵抗をつくりたい。 ニクロム線の長さを何mにすればよいか。 [Link 259 復習

電力量は仕事なのに時間tを使う理由が分かりません。また電圧と電流の積VIは何を表すのですか？

復習 量・電力 ジュール熱 ニクロム線のような抵抗のある導体に電流が流れると,熱が発生する。 抵抗 R[Q]に電圧 V [V] を加え, 電流I [A] をt [s] 間流したとき, 抵抗で発生する熱量Q [J] は,次式で表される。 Q[J〕…ジュール熱 Jar ジュール熱 V [V〕･･･電圧 Q=Vit=Rlt= t V2 I[A] ・電流 ... (39) R R[Ω]…抵抗 t[s] ･･･時間 5 Joule's law Joule heat この関係をジュールの法則といい, このとき発生する熱をジュール熱という ●電力量と電力抵抗で発生するジュール熱は,抵抗に流れた電流がする仕事に等しい。 この電流がする仕事を電力量という。 また, 電流が単位時間にする仕事, すなわち, 仕 electric energy 事率を電力という。電力の単位には,仕事率と同じワット (記号W)が用いられる。 watt 10 electric power 電力量を W[J], 電力をP〔W〕 とすると, 式 (39) を用いて, それぞれ次式で表される。 電力量と電力 W[J]… 電力量 の V2 電力量 W = Vit=Rlt= P〔W〕･･･電力 t ･ (40) R V〔V〕･･･電圧 W 電力 P= =VI=RI2: V2 = t ...(41) R I R[Ω]...抵抗 t[s] ... 時間 [A] ・・・電流

物理の進め方についてです。 ようやく力学の基礎(物理基礎ではなく講義本レベルという意味です)が終わったのですが、講義本ではこの後熱力学に入ります。このまま講義本の単元通り進めるか、先に波動や電磁気などの重い分野からやった方がいいかなど、アドバイスがあれば教えてください！また... 続きを読む

物理の復習法についてです。 自分はかなり忘れっぽくていくらその時深く納得してもすぐに忘れてしまいます。 だから最近は復習を徹底しているのですが、一問一問に莫大な時間がかかってしまい、ほかの教科もやるとなるとなかなか先へ進めません。そこで、問題を見て方針を立てるという復習法を... 続きを読む

物理の質問です。 力学は既に一通り学習済みで最近は別の範囲を学習しているのですが、久し振りに力学の復習をしようと思って、力学の問題を解いたら色々とこんがらがってしまい、良く分からなくなってしまいました。お力をお貸し下さい(´；ω；｀)（因みに物理はかなり苦手な科目です、、... 続きを読む

高2理系です 物理の勉強はいつから始めた方がいいでしょうか？？ また、物理基礎の復習はした方がいいですか？ 今から復習するとしたらなんの参考書を使えばいいですか？おすすめの参考書を教えていただきたいです 話が変わりますが、志望する大学は理科は1教科でいいんですが、物理基礎... 続きを読む

①Aが右方向に動いたらなぜ、動摩擦力μNが左方向に動くのですか？ ②なぜ、作用反作用の法則を使うのですか？

図4-14のようになめらかな水平 面上に質量Mの台車が静止して いる。台車の上面は水平で, その上に質 量mの小物体が速度ですべり込んで きた。 小物体は台車の上面から動摩擦力 を受けて減速し、 逆に台車は小物体から 動摩擦力を受けて動きはじめた。やがて 時間のあと、小物体と台車は一体とな って,速度Vで等速度運動するようになった。 小物体と台車との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさを して、以下の問に答えよ。 (1) 時間を求めよ。 (2) 速度Vを求めよ。 2 橋元流で 解く! この問題は典型的な入試問題ですね。 正しく問題文を理解する ことがポイントとなってきます。 ここで「物理はイメージ」だということを思い出してくださ い。たんなる図や絵じゃなくて, 「そこでどんなことが起こっているか」 をイメージできることがポイントとなります。 「ああ、こういうことにな ってこんなことが起こったんだ･･･」という具合にね。 問題文で、「やがて時間Tのあと, 小物体と台車は一体となって、速度 Vで等速度運動するようになった」とありますが、なぜ一体となったので しょうか? イメージをする練習を しましょう。 準備 図4-15 (a)のように台車 Bとその上に小物体Aがあります。 台車Bは静止しています。 小物体A が速度ですべり込んできたとしま す。 ここでどんなことが起こるで しょうか? m 静止 小物体と台車が一体となる m M M Vo 図4-15 (a) B