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-

（4）の選択肢の和訳で、"するとは限らない"とあるのですが、need not なので必要がないと訳すと思っていました。そのような用法もあるのですか？教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

1) The levels of BDNF 1. change steadily during one's life 3. cannot be recovered once lost are related to tiny strokes in the brain 38 need not permanently decrease

この問題がよくわかりません 解説してほしいです 答え ①ウ　②ウ　③ア　④ア　⑤イ　

【7】図1、2は物体を静止させるためにひもで引いているようすを表している。 図2は台に平行な点線に対する 角度を図1よりもせまくして引いている。 次の問いに答えなさい。 ただし、 滑車や物体と床の間に摩擦はないも のとする。 「おもり 図 1 方向 →× 方向 手が物体を引く力のx 方向の分力 (2) ③手が物体を引く力 ④ 手が物体を引く力のy 方向の分力 ⑤台が物体を支える力 ア 小さくなる お MUS$100 図2 イ 大きくなる 方向 0 HARMORAIMAR 40161000 € 00S (1) 図2のとき、次の力の大きさは図1と比べてどうなっているか。下のア~ウから1つずつ選び、 記号で答えなさい｡ 9 -~TOX CONDO ① おもりにはたらく重力 ~ (8) x 方向 ウ変わらない qoiOA (8) ***** ~

解説がよく分かりません。 誰か、助けてください🙇‍♀️

例題34) 消費電力の異なる抵抗の接続 抵抗A,Bに100Vの電圧がそれぞれ加わったとき, Aでは10W, B では 40W の電力が消費される。 (1) 抵抗A,Bの抵抗値 RA, RB は, それぞれ何Ωか。 (2) 図のように,抵抗A,Bを直列に接続して, 100Vの電源に接続した。こ のとき, A,Bの消費電力 PA, PB は, それぞれ何 W か。 [指針」 (1) 100Vの電圧が加わったとき､電力の公 式「P=」から、各抵抗値を求める。 (2) 回路に流れる電流を求め, 電力の公式 「P=RI2」 を用いて, A, Bの消費電力をそれぞれ求める。 【解説】 (1) 100Vの電圧が加わったとき, A,Bの 抵抗値 RA, RB は, 「P=」から, 2 R A:10= RA=1.0×10°Ω B : 40= 1002 RA 1002 RB RB = 2.5×10°Ω 基本問題 223, 標準問題 226 I= A 100 1.0×103+2.5×10² (2) A,Bの合成抵抗は, (1.0×103 +2.5×102) Ωであ る。 回路を流れる電流 Ⅰ は , B 100V = 8.0×10-A 各抵抗で消費される電力は, 「P=RI2」の公式から, A:P=RAI2=(1.0×103) x (8.0×10-2)^2=6.4W B:P=RBI2=(2.5×10²) × (8.0×10-2)=1.6W

（2）のΔl-xになぜなるのかがわかりません

振野り 発展例題 A m 図のように,ばね定数kの軽いばねの下端を固定し, 上端に質量Mの 水平な台Bを取りつけ,その上に質量Mの物体Aをのせた装置がある。 物体Aと台Bを,つりあいの位置を中心に鉛直方向に単振動をさせる。 このとき,物体Aが台Bからはなれることがないとすると, AとBは同 じ単振動をする。重力加速度の大きさをgとして, 次の各間に答えよ。 (1) 装置全体がつっりあいの状態にあるとき,自然長からのばねの縮み 41はいくらか。 (2) 台Bとともに単振動をしている, 物体Aの加速度aはいくらか。鉛直上向きを正, Aのつりあいの位置からの変位をxとして,加速度aをxの関数として表せ。 (3) 台Bが物体Aを押す力げを, Aのつりあいの位置からの変位xの関数として表せ。 (4)台Bが最高点に達したとき, 台Bが物体Aを押すカ子がちょうど0になったとする。 このときの単振動の振幅 ro を, M, m, k, gを用いて表せ。 (5)台Bをつりあいの位置から/2 ro だけ押し下げ, 静かにはなすと, 物体Aは, つり あいの位置からの変位がx, のところで台Bからはなれた。変位x1,およびそのとき の物体Aの速さを, M, m, k, gを用いてそれぞれ表せ。 B M k (京都産業大 改) (3) Aが受ける力は, 図の ように示される。 Aの運動 Af A (1) 装置全体について, 力のつり 指針 あいの式を立てる。 (2) A, Bが一体となって運動しているので, A とBを一体とみなして運動方程式を立てる。 (3)(4) Aにはたらく力を考え, Aについての運 動方程式から,カfを求める。(4)では, (3)の 結果を利用する。 (5) AがBからはなれるのは, f==0のときであ る。また,単振動におけるエネルギー保存の法 則では,運動エネルギーと復元力による位置エ ネルギーの和は一定である。復元力による位置 エネルギーは,つりあいの位置からの変位xを 用いて, kx?/2 と表される。 解説 方程式を立てると, B mg ma=f-mg f=m(g+a) S k m(g-M+m*) (4) このとき,Aは振動の端に達しており, (3) の式でx=roのとき, f=0になったと考えら れる。 0=m(g-M+m) k M+m ro= k (5) AがBからはなれるのは, f=0になるとき である。(4)の結果から, 変位x, は, (1) 装置全体 の力のつりあいから, kAl-(M+m)g=0 ARAI A M+m k X」=ro= B mg Mg はなれたときのA, Bの速さをvとする。 Bを V2 ro だけ押し下げてはなした直後と, AとB がはなれるときとでは, AとBの単振動のエネ ルギーの和は保存される。単振動におけるエネ ルギー保存の法則を用いると, A= M+m k (2) AとBを一体とみなす と,変位xのときに受ける 力は,図のように示される。 一体とした運動方程式を立 k(A1-x) A B mg Mgと ら(Z r=kx+(M+m)が てると, (M+m)a=k(4lーx)- (M+m)g X,と roに値を代入して, ひを求めると、 kAl-(M+m)g=0を用いて, a=- k M+m g リ= M+m k 第1章一

この問題の解き方が分かりません。教えてください

-ージで学んだように, ū キ0, 5 キ0でa, 万が平行でないとき, ベクトル pはka+lb の形にただ1通りに表される。 がって, 次のことが成り立つ。 ka+15 = kā+"5 → k=k, l=" 2直線の交点 AOAB において, 辺OAを2:1に内分する点をC, 辺OBを 3:1に内分する点をDとし,線分 AD と BCの交点をPとする。 OA = a, OB =6 として, OPを4, ūで表せ。 AP:PD = s : (1-s), BP:PC =t:(1-t)とおいて, OF をā, あを用いて2通りに表す。 点Pは線分 AD上にあるから, AP:PD = s : (1-s) とおくと 3 OP = (1-s)OA +sOD D = (1-s)a+sb A B 点Pは線分 BC上にあるから, BP: PC= t: (1-t) とおくと OP = (1-t)OB+tOC = tā+(1-)6 aキ0, 万キ0で, ūと互は平行でない から, ①, ②より 2 1-s= 3 -s =1-t 1 これを解くと 2 t= 2 3 S = OF = + したがって p.106 LevelUp 5,6、 として,OF を. 万で表せ。 p.86 Training 14、 7

教えてください

さき PINJの棒がB ように藤目している。夫が棒を引く力の大きさを 抗力の水平成分を 尺(N) (右向きを正)。 鉛直成分を 選[NJ(上向 7』 (5) 点Aのまわりのカカのモーメントのつりあいを な M (⑪ frainのWW.すcos0= @式ょり. 7- cos2 - 27sinの 0 | ①式より 太= アーとg(N