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

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

モーメント 19問2 モーメントの式の重力を考えてる方の距離が重力は物体の真ん中に働くって考えるから、l1+l2/2だと思ってしまいました。。 なぜ引き算なんでしょうか？？ どなたか教えて下さると幸いです🥲

ロ 剛体のつりあい ●外力の和=0 ↑並進運動しない T 「問1 $3 剛 体 27 この筒を点A, B, Cを含む鉛直面内でなめ らかに回転できるように,Cを支点として支え たところ,図2のように端Aが床に接した。こ のとき,端Aおよび支点Cで、 筒が鉛直上向き に受けている力の大きさはそれぞれいくらか。 ただし,重力加速度の大きさをgとし、床はな めらかとする。 壁 ●任意の点のまわりのモーメントの和=0 ←回 転運動しない 板 B Mg 【注意】剛体がつっりあうとき、外力の作用線は一 点で交わる。 端Aで受ける力の大きさ 1 図2 支点Cで受けるカの大きさ 2 同 ,, Rおよびはしごにはたらく重力 Wを表す図として正しいものを一っ。 のm+) mg(1-) 号001+会) 0 mg 6mg1-) 仕切りで区切られた筒の CB の部分には水をためることができる。ちょうど猫 Bまで水で満たされたとき筒が回転を始めるようにしたい。筒の断面積を S, 水の 密度をpとするとき,lと 2の関係式として正しいものを一つ選べ。 問2 F 1 F wA wA RYN wA N N 0 =la+-SE の =G+2S R R m aSte の =le+-pSlz 問2 はしごの下端の点まわりの力のモーメントの和が0であることを表す式を一つ 4ヶ0 す m 選べ。 **20 (8分12点】/26 0 mg ; sin0-Flcos0=0 2 mglsin0-Flcos@=0 図に示すように,各辺の長さがa, b, hで, 密度が一様な質量 m の直方体のレンガがある。 このレンガを平らな板の上に置きゆっくりと傾 けた。重力加速度の大きさをgとする。 板の傾斜角が0のとき, レンガは静止した状態であった。このとき板からレン ガにはたらく静止摩擦力の大きさはいくらか。 0 mg h mg cose-Flsin0=0 ④ mglcos@-Fsin0=0 問3 (=5m, m=10kgとする。0を0から少しずつ大きくしていったところ。 0=45°をこえたとき,はしごが滑り出した。 はしごの下端と床の間の静止摩擦係数 はいくらか。 問1 00 8 2,2 2 12 2 mgsine mgcos0 mgtan0 問2 傾斜角0がhをこえたとき,レンガはすべりだすより先に傾いて倒れた。こ のとき tan はいくらか。 19 18分-12点】 //5 b h 6 b a b 0 a a 6 の a 質量mのかたくて一様な筒 ABがある。 この筒は両端が開いており, 図1のよう に ABの間Cに仕切りがある。 AC, CB の長さは,それぞれ, 4, 4である。 筒は十分細長く, 仕切りの重量は無視できると レンガがすべりだすより先に傾いて倒れるとき,板とレンガの間の静止摩擦係 数』と,a, b, hの間に成り立つ関係式として正しいものを一つ選べ。 B 問3 図1 h する。 Oglds

(ク)が分かりません。分かりやすく教えてください。お願いします

°56.〈浮力と単振動 密度o,底面積S, 高さの柱状の浮き がある。とれを,図1のように直立させた 状態で水に静かに浮かべたところ, 水面下 L| 0 の長さがds号)の所で静止した。水の d 密度を(00, 重力加速度の大きざをgとする。 浮きは直立した状態のままで鉛直方向に運 動し,空気の質量, 浮きの運動に伴う水や 空気の抵抗,水面の変化および水の運動に よる影響は無視するものとして, 次の文中の 口 [エ 以降ではdを用いずに答えよ。 Po 図1 図2 図3 に当てはまる式を記せ。ただし,

お願いします

1.2軸に垂直な無限に広い面が2枚ある。面の厚さをa(> 0) とし、面1は0<:sa、面2は dszsd+aをみたす領域を占めているとしよう(d > a)。面1には』軸の負の向きに、面 2には』軸の正の向きに一様な電流が流れており、それらの電流密度の大きさをiとする。 (a) 対称性から、磁東密度 Bはzのみの関数となるはずである。任意の:における磁東密 度B(2) の大きさと向きを求めなさい。 (b) それぞれの面の単位面積あたりにはたらく力の向きと大きさを求めなさい。 (c) 上で求めた単位面積あたりの力の大きさを、B,Ho のみを用いて表しなさい。ただしB は2つの面に挟まれた空間における磁束密度の大きさを表すものとする。

お願いします

1.2軸に垂直な無限に広い面が2枚ある。面の厚さをa(> 0) とし、面1は0<:sa、面2は dszsd+aをみたす領域を占めているとしよう(d > a)。面1には』軸の負の向きに、面 2には』軸の正の向きに一様な電流が流れており、それらの電流密度の大きさをiとする。 (a) 対称性から、磁東密度 Bは:のみの関数となるはずである。任意のzにおける磁東密 度B(2)の大きさと向きを求めなさい。 (b) それぞれの面の単位面積あたりにはたらく力の向きと大きさを求めなさい。 (c) 上で求めた単位面積あたりの力の大きさを、B,Hoのみを用いて表しなさい。ただしB は2つの面に挟まれた空間における磁束密度の大きさを表すものとする。

お願いします

1.2軸に垂直な無限に広い面が2枚ある。面の厚さをa(> 0) とし、面1は0<:Sa、面2は dszsd+aをみたす領域を占めているとしよう(d> a)。面1には』軸の負の向きに、面 2には』軸の正の向きに一様な電流が流れており、それらの電流密度の大きさをiとする。 (a) 対称性から、磁東密度 Bはzのみの関数となるはずである。任意のzにおける磁東密 度B(2)の大きさと向きを求めなさい。 (b) それぞれの面の単位面積あたりにはたらく力の向きと大きさを求めなさい。 (c) 上で求めた単位面積あたりの力の大きさを、B,Hoのみを用いて表しなさい。ただしB は2つの面に挟まれた空間における磁束密度の大きさを表すものとする。