例題の赤矢印の計算過程を教えてください

3 全反射 図のよう に,液体の底に点光 源Pがある。 この 点光源からの光が空 気中に出ないように 円板を液面に浮かべ た。 以下の値を求め 円板 Y 液体 点光源 P の よ。2=1.4 とする。 例題 液体の屈折率 no=√3 液面からの深 さん=1.0m のときの最小の円板の半径 ro〔m〕 解 点光源から出て,円板 のない液面に当たる光の 入射角が,臨界角より大 きくなるようにすればよ ho い。 点光源から出た光が 液面で全反射するときの 全反射 円板 100 臨界角を0 とすると 1 sin bo= no sin o sin o ro=hotanbo=ho =ho cosdo √√1-sin200 ho K1.0 12 = =0.70m √√no2-1 √3-1 2

解き方全然思いつきません。答えまで導くのを手伝って頂きたいです🙇‍♀️

B 圧力 po の大気中において, 図2のようにばね定数kの軽いばねの右端を壁に 固定し, ばねの左端に断面積Sのピストンを取り付け, 水平な床に固定したシ リンダーとピストンによって単原子分子理想気体(以下, 気体と呼ぶ) を封入した。 ピストンとシリンダーはともに断熱材でできており,ピストンはシリンダーに対 してなめらかに動く。 ピストンが静止したとき気体の体積は2Sd で, ばねは自 然長であった。 この状態を状態1とする。 ヒーターによって気体をゆっくり加熱 しばねが自然長からd縮んだ直後に加熱をやめた。 加熱をやめた直後の状態 を状態2とする。 なお, ばねはつねに水平で, ピストンはシリンダーから外れる ことはなく,ヒーターの体積および熱容量は無視できるものとする。 大気 Po ピストン ヒーター 床 図2 ばね Oooooooooo 壁

(3)の問題で、何で➖がつくのか解説を読んでも分かりませんでした💦😭

144 原 正弦波の式■ 振幅 0.10m, 周期 0.20 秒速さ3.6m/sの正弦波がx軸上を正 の向きに進んでいる。 FFO (1) t=0 のとき, 変位が y=0 で, y軸の負の向きに振動しようとしている点を原点 (x=0) として,各点の変位のようすをグラフに表せ。 (2)t=1.50sのときの, 各点の変位のようすを(1)のグラフに重ね、破線で表せん (3)x=0 の点の時刻 t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。 (4) 任意の点x [m] の, 時刻 t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。 例題 26

(3)のニが分かりません。 普通に1×Qじゃだめなんでしょうか？

166 2021年度 物理 次の文章を読み, ほ 答欄にマークせよ。 い 立命館大学部個別 (理系) イ に適切な数値を解答欄に記入せよ。 また, には指定された選択肢からもっとも適切なものを一つ選び、解 図1のように xyz軸を取り, 一辺の長さがLの正方形で厚さが無視できる導体板 A,B をそれぞれx = 0,x=d (ただしd>0)の位置に固定した。 導体板Aは 接地されており, 導体板Bには電気量Q(ただし Q > 0) の電荷が与えられてい る。また、以下の〔1〕〔2〕〔3〕 において、導体板や誘電体の中心は常にx軸 上にあり, 正方形の各辺はy軸、z軸と平行であるとする。 真空の誘電率をe とし, Lはdよりも十分大きいものとする。 ろ 〔1〕 図1において, 座標 (d-r,r, 0) に点P, 座標 (d,r,0)に点Rを 取る(図2)。ただし,0<r<d0<r</1/2であるとする。点Pでの電場 の向きは であり,大きさは である。 このとき, 導体板B の 電位を Vo とすると, Vo = は であり, 導体板 A,Bの間に蓄えられる静 電エネルギーを U とすると, U = に である。 また, 外力を加えて電気 量 g の点電荷を図2の原点Oから点R まで線分OR上をゆっくりと動かすと き, 外力がする仕事は ほ に等しい。ただし, |q| はQに比べ十分小さい とする。 〔2〕 図1において, さらに導体板 A,Bと同じ形状, 大きさを持ち,接地された 3 導体板Cをx=no dの位置に固定した (図3)。 十分な時間が経過した後,導 2 体板 B の電位は ×V となる。 また, 導体板 A,Bの間に蓄えられる 静電エネルギーは ×U となり,導体板 B, Cの間に蓄えられる静電 ×U となる。 エネルギーは 〔3〕 図1において、 今度は一様な比誘電率3を持ち, 断面が一辺の長さLの正 d 方形で厚さの誘電体 (絶縁体)で導体板 A を完全に覆った (図4)。 誘電体 では、誘電分極によってその表面に電荷(分極電荷)が現れ、誘電体内部の電 場を弱めるはたらきをする。 比誘電率を考慮すると,図4の「表面D」に現 れる分極電荷の電気量は = ×Qとなることがわかる。 また, 十分な時

東工大物理の過去問で質問です 電磁気の問題(d)ですが、加える外力が−になる理由を知りたいです

44 平行板コンデンサーにおける振動 面積Sの同じ形状を持つ導体極板AとBが間隔dで向かい合わせに配置された平 行板コンデンサーを, 真空中に置く。 このコンデンサーの極板間に、導体極板と同じ 形状を持つ面積Sの金属板Pを, 極板Aから距離を隔てて極板に対して平行に置 く。 真空の誘電率をE0として以下の問に答えよ。 ただし, 極板端面および金属板端 面における電場の乱れはなく, 電気力線は極板間に限られるものとする。 導線, 極板, 金属板の抵抗,重力は無視する。 また金属板の厚さも無視する。 A [A] 図1のように,極板AとBは, スイッチ SW を介して接続され,極板Aは接 地されている。 L x d 1 コンデンサー 317 P SW (2012年度 第2問) B 図 1 (a) スイッチ SW が開いている時, 極板A, B間の電気容量を求めよ。 團 (b) スイッチ SW を閉じた後, 金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させる。 こ の電荷によって極板AとBに誘導される電気量を,それぞれ求めよ。 (c) 問(b)において, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーを求めよ。 團 (d) 問 (b)の状態から, 金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させたまま, 金属板 の位置をxからx+4xまで微小変位させる。 この変位による, コンデンサー に蓄えられている静電エネルギーの変化量を求めよ。 ただし, x, d に比べて |4x|は十分小さく. (△x) は無視できるものとする。 微小変位によりエネルギ ーが変化するということは, 金属板Pは力を受 ることを意味する。 微小 変位の間は金属板Pにはたらく力の大きさは一定であるとみなして, この力を 求めよ。ただし、極板AからBに向かう向きを力の正の向きとする。

2番からお願いします。答えは貼っている通りです

やや 471. くし形電極のコンデンサー■ 図のように,面積がSで , 同じ形の4枚の導体平板 I,Ⅱ, ⅢI, ⅣV を互いに平行に並べ, 「 I I と ⅢI,ⅡI' と Ⅳ をそれぞれ導線で接続する。 IとⅡIの間隔, およびⅢIとⅣの間隔はD, ⅡIとⅢの間隔はdである｡ ⅠとⅢI の電荷の合計と,ⅡIとⅣVの電荷の合計は,互いに逆符号で同 じ大きさである。 導体平板間は真空であり,真空の誘電率を ED とする。次の文の()に入る適切な式を答えよ。 IのⅡに面した側の表面にある電荷をQ(>0) とする。 ⅠとⅡIの間の電場の強さは ( 1 )である。 ⅡIとⅢの間の電場の強さは ( 2 ) ⅡIのⅢに面した側の表面にある 電荷は( 3 )である。 さらに,ⅢのⅣに面した側の表面にある電荷は ( 4 )である。 以上から,IとⅢを一方の極板とし, ⅡIとⅣを他方の極板としたコンデンサーの電気容 量は( 5 ) となる。 (12. 慶應義塾大改) ヒント 469 (1) 極板 AD からなるコンデンサーと, 極板 BD 470 (1) 金属板内はどこも等電位であり, 金属板を挿 471 IとⅢIIとIVはそれぞれ電位が等しく, IとⅡ IV SD D di D コンデンサーの並列接続とみなせる。 後で極板間の電圧は一定である。 1. ⅡIとⅣの電位差は等しい。

この問題を詳しく説明お願いします💦

93 基本例題15 圧力と浮力 図のように,底面積 S〔m²〕, 高さん 〔m〕の直方体の 形をした物体を,その上面が水面からd[m〕の深さと なるように沈めた。 大気圧をpo [Pa〕, 水の密度をp [kg/m²],重力加速度の大きさをg〔m/s2]として,次 の各問に答えよ。 (1) 物体の上面と下面にはたらく圧力を求めよ。 (2) 物体が受ける浮力の大きさを求めよ。 指針 水中における圧力は, 水の重さによ る圧力と大気圧の和に等しい。 また, 水中で物体 が受ける浮力は,物体の上面と下面が受ける力の 差となる。 解説 (1) 物体の上面が受ける水の重さ pSdg_ による圧力は, = pdg 〔Pa〕 となる。 上面 S が受ける圧力は,これに大気圧を加えた, po+pdg〔Pa] である。 同様に, 物体の下面が受 ける圧力は,上面に比べてん〔m〕 だけ深いので, dを (d+h) に置き換え, po+p(d+h)g 〔Pa〕 と求められる。 d[m〕 h (m) 基本問題 97,98,99 h 水面 S[m²] (2) 物体の上面が水 から受ける力は鉛直 下向き, 下面が受け 鉛直上向きと なる。 これらの力の 差によって浮力が生 じる｡ 圧力の式「p = 号 」 から, 上面が受ける力 (popdg) S 〔N〕 下面が受ける力:{po+p(d+h)g}S [N] これらの力の差を求めると、 {po+p(d+h)g}S-(popdg) S=pShg [N] ↑↑↑. 水面 ↓↓↓poodg po+p(d+h)g

（2）と（3）がわかりません 平行四辺形を使うやり方でやりたいのですが、どうやって解くかわからないので教えてください🙇‍♀️

SD一 5 恩度の合成 を進んでいる。次の各場合について、川岸の人から見たボートの速さを求めよ。 V7=2.6 とする。 (1) 川の上流に向かって進むとき ◆(2) へさきを川の流れに直角に保って進むとき 全(3) 川の流れに対して直角に進むとき 静水上を4.0m/s の速さで進むボートが、流れの速さ 3.0m/s の川 3.0m/s 例題2,18

なんでここがθになるんですか？

がAから受け ーからAには. であるから, 互 さは等しい。 こ ミーからAには を求める。 (法則 床から、 はたらく。 延直抗力 Nsin 物件 ぼすと 対して あって カーア B Neos A コは, 園ウのよ らはつり合って 二はたらく力は, らく垂直抗力(大きさ N) の反作用である。 ストッパーからAには をFとして," Aにはたらく力の水平方向のつり合いより, TAg 8 図 ウ =0- 重要 物 か,い も力オ 物体に 動を 物 も,4 ていた 成分に m 吉果より, s8 alcos うに,Bにはたらく力は, Aの斜面 (大きさ )と重力 (大きさ mg) の は水平右向きに等加速度直線運動をし Nocosd B Mising

(1)の問題で大気圧はなぜ考えないんでしょうか？

、とも 熱したと 66* 断面積S,質量 M の一端を閉じた円筒が、開 口部を下にし,上端は水面に一致して鉛直に静止 している。円筒には鉛直下向きに外力が加えられ ている。円筒の内部には気体が入っており, 円筒 の上端から内部の水面までの距離をdとする。 円筒の厚さ,内部の気体の質量, 水の蒸発は無視 する。大気圧を P., 水の密度をp, 重力加速度 積はもと ) とする。 Po M p S 図1 け増加し Po をgとする。 p h いくらか。 (1) 外力の大きさを求めよ。 次に,円筒を深さんの位置まで沈めると, 外 力を加えなくても円筒は静止した(図 2)。このと 1 三都府大) 24 M きの内部の気体の高さはdであった。 (2) 円筒の質量MをP., p, S, d, gの中から 必要なものを用いて表せ。 (3) 円筒内の気体の変化は等温変化とみなせるものとする。 んを P, p, S, d, g の中から必要なものを用いて表せ。 (4)円筒内の気体の変化が断熱変化とみなせる場合を考える。円筒が静 止できる深さんは(3)で求めた値より大きいか, 小さいか。 図2 000 「ストン たとこ (筑波大) た。加 圧をP 67* の明)っ 台ヒ ロ p し た 比の n 彼庫 日 産