物理の運動量保存則です。衝突前後の運動量をベクトルで表した時に写真のようになるのですが、なぜ角度がα、 βだとわかるのですか。詳しくお願いします(問題文に書いてあるのはわかります)

運動と力 68 2物体の斜衝突 (弾性衝突) 練習同じ質量mの球A、Bがあり、 衝突前のAの速さを v とする。 衝突後のAの速さを v、入射方向に 対する角度をα、 B の速さをV、 入射方向に対する 角度をβとする。 2物体の衝突が弾性衝突の場合、 α+βを求めよ。

高校物理　力学　等速直線運動 問4がわかりません、誰か教えてください

問題 | 図1に示すように直交座標系xyの原点Oから、 初速度voでx軸に対し角度0の方向 に質量mの小球を発射した。 小球は距離だけ離れたなめらかな壁上の点Pで非弾性 衝突を起こした。 この衝突での反発係数をeとする。 重力加速度の大きさを gとし 空気の抵抗や小球の大きさは無視できるとして, 以下の間に答えなさい。 問1 小球が発射されてから壁に衝突するまでの時間 toを求めなさい。 問2 壁に衝突する直前における小球の速度のy軸正方向成分を求めなさい。 問3 小球が壁に衝突したあと, 衝突した点Pよりも軸正方向側に小球がはね返っ たとする。 このときのvoの最小値を求めなさい。 問4 衝突直前の速度ベクトルと水平面のなす角を とする。 このときの tan 卯を求 めなさい。 問5 小球が壁に衝突したときの壁が小球に与えた力積の大きさを求めなさい。 問6 小球は衝突して跳ね返ったのち,点Pと同じ高さのy軸上にある点Qを通過し た。 このときのvo を e, g, l, 0 を用いて求めなさい。

模範回答の方なんですけど、矢印引いた三角形の図はいつも二等辺三角形になりますか？？

ールをセンター方向へ 解答 (1) ボールの運動量の変化=与え られた力積なので,図で表す 30° 0.15×30 力積 と右図のようになる。 得られたベクトルの図は二等 辺三角形なので, 等しい2角 は 30°となる。 衝突後の ボールの 運動量 60% 30° キ I = 0.15×30×cos 30°×2 0.15×30 始点を √3 そろえる 衝突前のボールの運動量 2 bg(1-0) =0.15×30× -×2 =4.5√3 ≒7.8N3 -5); (2)ボールとバットが接触している間の力は複雑に変化していると考えら れるが,一定の力(平均の力) が加わっていたとして「I=F⊿t」より F=4.5√3 0=0, 1.0×10-27.8×102N - ここがポイント 134

なかなか解けないのでどなたかこの問題を解説して頂きたいです

L 14101 40 多 半角/全角 ! # あ $ う % え & お 漢字 1 ぬ 2131 3 あ 4 う 5 K Q W tab → 以下の問いでは、重力加速度の大きさをとして答えよ。 【問1】質量m の小物体が液体中を落下するときは、 重力 mg の他に、 液体 との間に抵抗力が働くと考えられる (浮力も考慮する必要があるが、 体積 が小さく浮力は無視できるものと仮定する)。 実験と測定を行い、ある質量1kgの物体の、時刻 t [s] における位置 y(t) [m] (液面からの深さ、y軸を液面を原点として、下向きを正にと る)は となることが分かった。 y(t)=2g(t+2e-lt-2) (i) 時刻 t における速度vy(t)、加速度 ay (t) をそれぞれ求めよ。 (6) y (ii) 横軸をt縦軸をyとしてvy (t) のグラフの概形を 0 ≤t ≤ 20 の範囲で描け。 (iii) lim vy(t) を求めよ。 また、この結果を物理的に解釈せよ。 t→∞ 抵抗力 重力 mg (iv) 運動方程式を利用して物体に作用する抵抗力の大きさ fを求め、 fvに比例することを示せ。 【問2】 水平面上を円運動する、 質量が3kg のおもちゃの車を考える。 円運動の中心を原点にとり、円運動して いる平面上に適当な2つの軸(z軸と軸)をとるとき、時刻における車の位置 = (s,y) が次式のように なっていたとする: (x(t),y(t)) =2(cos(+12), sin(+2)) (7) (r,y の単位は [m]、tの単位は[s] とする。) (i) 0 ≤t < 2 の範囲で、車の軌跡を描け。 (ii) 角速度 ω を求めよ。 (iii) 時刻 t における車の速度 J = (Vx, Vy) と、その大きさv=vvz + v7z [m/s] を求めよ。 (iv) 時刻 t における車の加速度 が d = (ax, ay) (8) (9) (a,(t), a,(t)) = (-sin (²), cos (+1)) - (cos (+12), sin (+²)) 212 (10 になることを、速度の微分を計算して確かめよ。 (v)加速度の大きさα = || を求めよ。 ※ペクトルの大きさと内積の関係、 (cos (12), sin (12)) = で、互いに直交する = 1 にあらわれるベクトル (-sin (2), cos (2)) が、それぞれ大きさ1 = =121=1.2=ことを用いると、計算が簡単にできる。

ベクトルFは求められたのですが、点Cの座標がどうやって求めればよいか分かりませんでした。どなたか教えて頂けませんか？

5.下右図のように ry 平面上で原点 0 に 1.0μC、点A(10 m, 0) に 1.0 μC、点B(0, 10 m) に -2.0 μCの 電荷を固定する。 この時、原点Oの電荷に作用するクーロン力を座標表記で求めよ。 また、この平面上にもう1つ 2.0μCの電荷を追加で点Cに設置して、原点の電荷に作用するクーロン 力が0になるとき、点Cの座標 (x,y) を求めよ。 C y B -2.0 μС 100 L 450 150cm 10m 201 1.0 μC 1.0μC A B 0 10 m A

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

このように解いたのですが、解答を見てもよく分かりませんでした。図がなんでこうなるのか分かりません。

5 平面上の相対速度① 直に降るなか、水平面上をまっすぐに電車が17m/sで走っていると、 電車の中の人から見ると 直方向との角度で降っているように見えた。雨の降 っている逸当を求めよ。ただし、 とする。 1.7 o 6

この問題全部教えていただきたいです😭

知識 物理 第Ⅰ章 運動とエネルギー 12. 速度の分解物体が, xy平面上を図のような速度で進 VA 20m/s んでいる。物体の速度のx方向の成分, y方向の成分をそれ ぞれ求めよ。 130° 知識 13. 相対速度 南向きに速さ20m/sで進む電車の中に, A君が座っている。 A君から 見ると, 線路に沿って走る自動車の中のB君は, 北向きに速さ15m/sで進んでいるよう に見えた。地面に対するB君の速度を求めよ。 例題2 ヒント (相対速度)=(相手の速度) (観測者の速度) として, ベクトルを図示する。 [知識 物理 14. 平面運動の相対速度 A君は,南向きに速さ20m/sで進む電車の中に座っており, Bさんは, 線路に対して斜めに交差する道路を走る自動車に乗っている。 A君から見る と,Bさんは,東向きに速さ15m/sで遠ざかっていくように見えた。 地面に対するBさ んの速さを求めよ。 [知識 物理 15. 平面運動の相対速度 水平な直線状のレールを, 速さ5.0m/s で走っている電車内の人が, 地面に対して鉛直下向きに降る雨を 見る。このとき, 雨滴は,鉛直方向と30°の角をなして落下して いるように見えた。 地面に対する雨滴の落下の速さを求めよ。 思考 30° 16. 運動の解析表は,斜面に沿ってすべりおりる物体の連続写真から得られた,位置 x [cm] と時刻 t [s] との関係を示したものである。 次の各問に答えよ。 (1) 物体の 0.1s ごとの変位⊿x [cm〕, 平均の速度v [cm/s] を計算し, 表に記入せよ。 (2) 物体の速度v [cm/s] と時刻t[s] との関係を表すグラフを描け。 (3) 物体の加速度の大きさは何m/s2 か。 有効数字を2桁として求めよ。 時刻 位置 0.1s ごとの 平均の速度 t(s) x[cm] 変位⊿x[cm] v 〔cm/s] 0 1.2 0.1 4.2 0.2 9.1 0.3 16.1 0.4 25.1 [cm/s]* 80 60 40 20 t[s] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 [知識] 17. 平均の加速度と瞬間の加速度図は, x軸上を運動 している物体の速度 [m/s] と時刻 t [s] との関係を表し ている。図中の直線は, 時刻 2.0sにおける接線である。 次の各問に答えよ。 v[m/s] 16.0 10.0 6.0 (1) 時刻 2.0~7.0sの間の平均の加速度を求めよ。 t〔s〕 (2)時刻 2.0s における瞬間の加速度を求めよ。 0 2.0 7.0 例題 3 1.物体の運動 9

(3)でエはどうして間違っていますか？

設問 (3): 小球Aが面PQに達する直前について考える。この瞬間の, 床に対する小球A の速度ベクトルをJ, 台 Xに対する小球 A, の速度ベクトルを床に対する 台Xの速度ベクトルを立とする。 Vu, Vの関係を表した図として最も適当 なものを以下の選択肢(ア)~(エ)より一つ選べ。 選択肢: (ア) u (1) [U u 水平線 0 水平線 0 で V 水平線 (ウ) 0 13 V 水平線 08 u u V 日

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-