共テ物理基礎の波の問題なんですが、振動数に√が入ってくる理由と、比の表し方がどうにも理解できません。わかる方お願いします。

27 伝わる波の速さ) (p.138) AB間の中心を押さえながら、その弦を鳴らした・・・ ABの中心が節となる定常波 解答 問1 ① リード文check 23 ●基本振動 腹が1つの定常波 間3④ 税 弦の固有振動のプロセス プロセス 0 Process プロセス 1 定常波の図をかく プロセス 2 図から波長を, 弦の長さを用いて表す 問1 図2a より m が4倍になると手 は2倍になってい る。 プロセス 3 「v=ja」, 「f= -」を用いて、必要な物理量を求 張力S める 重力mg プロセス 3 「v=fi」 より 押さえないときの振動数は fmに比例 図2a する。 f = k₁√√m (k, は比例定数)･･･① 図2bより Lが2倍 になるとは 1/12 倍Lが 4倍になるとは 1/12 倍に なる。 f1/12に比例する。 ABの中心を押さえたときの振動数は ==1 よってf'f ③ 問3 プロセス プロセス 2 図 2b 実験結果より f=(k2は比例定数)………② 押さえないときの振動数は f=k³ vm m ①.②より ✓m L ABの中心を押さえたとき、この弦につい ているおもりの質量を m' とすると, 振動数 f=k L 問2 おもりの質量を変えていないことから, 弦 の張力は変化しない。 (kは比例定数) ① は m' f'] = RY L よって, 弦を伝わる波の速さは変化しない。 2 プロセス 振動数が等しい弦が互いに共鳴するから ンター過去問演習 プロセス 2 押さえないとき ✓m k- = k √ m' L 波長は = 2L 2 AB の中心を押さえたとき m = 4m' 波長は '=L よって m: m'=4:1 ④ (閉の ■

(1)のaに出てくるF=eEは公式ですか？ なぜこの式になったのか分からなくて💦 教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

50 断面積 S, 長さLの導体がある。この導体には,電気量 e の自由電子が単位体積当たり個含まれるものとして 次の問いに答えよ。 (1) 図のように、導体の両端に電圧V EVを加えた。 (a) 導体内に生じる電場の大きさはいくらか。 その向きは 図の A, B のいずれか。 (b) 自由電子が電場から受ける力の大きさはいくらか。 そ の向きは図のA,B のいずれか。 (2) 自由電子は電場から力を受けるが、導体中の陽イオンからの抵抗力を受け、この2 つの力がつりあって,自由電子は一定の速さで移動するとみなせる。この抵抗力の大 きさが自由電子の速さに比例すると考え、その比例定数をkとする。 (c) 自由電子の速さはいくらか。 (d) 導体の断面を単位時間に通過する電子の数はいくらか。 (e)導体を流れる電流の大きさはいくらか。 (f) オームの法則と(e) の結果を比較すると、導体の抵抗はいくらになるか。 S B (3)導体の両端に加えた電圧により生じた電場は、抵抗力に逆らって自由電子を移動さ せる仕事をする。この仕事は,導体から発生するジュール熱と等しくなる。 1個の 単位時間にする仕事はいくらか仕事率 ( (3)

(3)が全く分からないのでなるべく丁寧にお願いします🙇🏻‍♀️😿

AB 図のように,xy平面上の点A(0, 1)と点B(0, 1) に 電気量Q [C] の正の点電荷をそれぞれ固定し、 正の電気量 g [C] をもつ質量 m[kg] の荷電粒子P を点C(√31,0)に 置く。クーロンの法則の比例定数をk [N･m²/C2] とし,無 限遠点での電位を0Vとする。 (1) 点Cに置いた荷電粒子Pのもつ静電気力による位置エ ネルギーU[J] を求めよ。 (2) 点Cに置いた荷電粒子Pをそっとはなすと, Pはx軸 上を動きだした。 十分に遠方に達したときのPの速さ” [m/s] を求めよ。 (3) (2) 点Cに置いた荷電粒子Pに, 原点Oに向けて初速度” [m/s] を与える。 Pが 原点Oに到達するための最小の初速度の大きさを求めよ。 y[m]↑ 0A (0, 1) 22 C31,0) O ・2人 QB (0, -1) |10 x[m]

物理基礎の電気と磁気の単元 問1問2の問の質問です！ 解き方は分かるのですが mmからmの変換で計算が複雑になっていて 何度計算しても解答が合わず、計算過程を教えていただきたいです🙇‍♀️

例し、導体の断面積S[m²]に反比例する。したが 比例定数をeとすると,次式(4)の去りにされる。 抵抗率 R[Ω] [m] R = p ²² (4) L[m] S[m²] 電気抵抗 (resistance) 抵抗率 (resistivity) 長さ (length) 断面積(cross section) は抵抗率とよばれ, 物質の種類 resistivity によって値が異なる。 このことを利用 して,様々な金属の導線が目的に応じ て利用されている。 問4 断面の直径が0.20mm, 抵抗率 が1.1×10 Ω・mのニクロム線を使 って, 10Ωの電気抵抗をもつ導線を 作る。このとき, ニクロム線は何m 必要か。 ◆発展 抵抗率の温度変化 理 表2 導体 半導体 不導体 X107

(1)が分かりません💦 2枚目の青線の所はなんで不適なんですか？

204 電界と電荷 右図のように,点A(-α, 0) と 点B(α, 0) にそれぞれα〔C〕と34 [C] の正の点電荷が ある。クーロンの法則の比例定数をk [N･m²/C2〕とす る。 (1) -2g〔C〕の負の点電荷Pがx軸上で受ける電気 力が0になる点の座標を求めよ。 (2)次に、この点電荷Pを原点Oに置いたとき,点 電荷Pが受ける電気力を求めよ。 (3) さらに,この点電荷Pを原点Oから点 C (0, α)までゆっくりと動かすのに必要な 仕事を求めよ。 センサー 56,57,58,61 A (-a, 0) P y 〔m〕 ●C (0, a) JB (a,0) 10 (0, 0) q (C) - 2q (C) 3q (C) -x 〔m〕

なぜこれは電位が急に足し算をし出すんですか？ 意味がわかりません。位置エネルギーなら2dの点だけでいいじゃないですか。何やってんですかこれって。 図で教えてくれると助かります。

09316 T〔N〕と 。 り、 7 320 だけ離 ニ運ぶ →B /m 低いから 1773年にキャヴェンディッシュが発見していた。 電気力線と等電位線 物理 例題 69 の点電荷がある。 クーロンの法則の比例定数をko とし,重力の影響は考えない。 真空中で, x軸上の原点に電気量4gの正の点電荷, x=dの位置に電気量4の正 (1) 軸を含む平面内の電気力線の様子を表す図として最も適当なものを下の① ~④の中から選べ。 ただし, 図中の左の黒点は、軸の原点、右の黒点はx=dの 位置を示す。 なお, 図では電気力線の向きを表す矢印は省略してある。また, 等 ■位線を表す図として最も適当なものを, ①~④の中から選べ。 Q (2) x軸上で電界が0になる点はどこか。 0- xxx 1-X 1-43 3 質量(m,正の電気量 Qをもつ荷電粒子をx軸上のæ=2dの点に静かに置いた。 の電荷がx軸上の無限遠点に行ったときの速さを求めよ。 ① センサー 101 電気力線 ①接線が電界の方向 ②密→電界が強い 疎→電界が弱い ③正電荷(無限遠) から 負電荷 (無限遠) ヘ ④等電位面と直交 ⑤ Qから出る電気力線の 本数N=4kQ N ⑥E= andal S (SE に垂直な面積) 等電位線 地図の等高線に対応 正電荷→山の頂上 負電荷→海底の谷底 りになる点あいる センサー102 センサー 103 真空中の荷電粒子の運動 ~mv²+qV=- 2 (重力を考えない場合) Furk 解答 (1) この場合、電気力線は正電荷から出て無限港に行く。 *********** ------- 本数は電気量に比例する。 答えは④ 実際は三次元なので,この平面内の本数が電気量に比例すると は限らない。 等電位線は地図の等高線に対応する。 電気量の絶対値が大き いほど等電位線は密になる。 答えは ② (2) 世界の強さは+1Cの電荷が受ける力である。電界がOK なる点の座標をx(0<x<d) とすると、クーロンの法則よ り ko v=kx²² 4g×1 2² = ko g×1 (d-x)² これより (3-2d) (x-2d) = 0 V=ko エネルギー保存 mx02- 4q 9 + ko (2d-d) 2d ▶309 316 x=2dの点では電界の向きが同じなので不適。 ( 3 無限遠点を電位の基準とすると, x=2dの点の電位Vは, 3koq ....... (1) d +|QV|=| ①②より, v= GK Fr Bxx cd) mu²+Qx0 6koqQ md 2 ゆえに, x= d 3 物理 基礎 物理 24 電界と電位 197

解き方は合ってると思うんですけど、なぜか答えの方はmgtan45 になってます。なにが違うのか教えて欲しいです。左の自分で作った回答です。先生に教えてもらってこのやり方にしてました

Tsin neg TE Bing TE 物理 例題 67 クーロンの法則 長さL[m]の軽い絹糸の一端に質量m[kg〕の小球をつけ たものを2個、右図のように点からつるし、小球に等量 の正電荷を与えたところ,両者は反発し合い、2本の絹糸 のなす角が90°となった。 重力加速度の大きさをg〔m/s²]. クーロンの法則の比例定数をky.m²/C2〕として与えた 正電荷q [G] を L.m, g, を用いて表せ。 センサー 97 点電荷の場合, クーロンの 法則が成り立つ。 19₁ 192 F=k は使えないので注意。 F4 Tios450 (05659 F=m 点電荷とみなせるとき以外 ●センサー 98 界の抽象的な問題では, halo 正電荷や負電荷があると仮 =mg Han 4009 SMYS定する。 ●センサー 99 4様な電界中では, V=Ed が成り立つ。 解答| 電気力の大きさをF〔N〕, 糸の張力の大きさを すると、小球は,F, T. 重力 mgの3力でつり合う。 小球間の距離は2L〔m〕 だから, クーロンの法則より、 6.F=ko ●センサー100 クーロンの法則はクーロンが1785年に発見す (v2L) 右図より。 tan 45° mg tan 45°ko ゆえに,q=L q² (2L)2 -(C) 2mg Ro F mg 物理 問題 68 電界と電位と仕事 Tsingo=mg| 次の問いに答えよ。 V TOSPF (1) 電界の強さが2.0×105円/m の一様な電界中で,電界に沿って 0.40m だけ .com to だから, F V=2.0×10×0.40 = 8.0×10³ [V] 45° 【解答 (1) 右図のように, 電気力 線の始点に正電荷,終点に負電 荷があると考えるとわかりやす い。 求める電位差をV[V] とす ると, V=Edより T. れた2点A,B間の電位差を求めよ。 (2) 点Aより150 V だは電位が低い点Cへ, -2.0Cの点電荷をゆっくりと連 とき 外力のする仕事を求めよ。 mg 45° v2L 314 315 317 32 AL 0.40m 2.0×10'V/m 177 dは電界に沿った距離。 圃 一様な電界は,十分に大きな平行極板間などに生じる。 (2) W=q4V=g(Vc-V)より、点Cのほうの電位が低いか W=(-2.0) × (-150) - 物理 0

この2番の問題なぜ、eがマイナスになるんですか？ほかの問題でプラスになったりマイナスになったりしてわけがわかりません

(3) Step 1 解答編 p.246~247 陰極線 次の文の[ □に適当な語句を入れよ。 電極を封入したガラス管に低圧の気体を入れ,高電圧をかけて放電させる。 ③には,(1)物体によっ ②極の反対側のガラス管壁が蛍光を発する。 これは② コや磁界によって 体の圧力が数 kPa 程度であると、管内の気体が ① する。一方,10Pa以下の圧 力の放電管では, から出る ③がガラスに当たって生じるものである。 ④性) (2) ⑤ 電荷を運ぶ (3) ⑥ て遮られ、影ができる 曲げられる, などの性質がある。 トムソンは3③⑦を測定した。後に ③の正体は⑧の流れであることがわかった。 ② 電子に生じる加速度 右図のように間隔dの平行極板間に電 圧をかける。質量m/電気量-d(≪0)の電子を極板に平行 に入射したときの電子の加速度の大きさと向きを求めよ。 43 d D 3 電子の比電荷と加速度間隔が0.10m だけ離れた平行極板に, 2.0×10Vの電 e €₁ m をかけた。この極板間に置かれた電子 (比電荷 度の大きさは何m/s2 か。 + + + m, -e ? ミリカンの実験空気中に, 2枚の平行板電極を、上下に間隔dだけ離して水平に 置き,電圧Ⅴをかけた。この極板間に質量の電気量帯電した油滴を入れる と,油滴は一定の速させて上昇した。このときの力のつり合いの式を書け。ただし、 油滴が受ける空気の力は油滴の速さに比例し(比例定数k) 重力加速度の大き さをgとする。 64 V 3 3.5×10¹ m/s² ④ mg+kv-q d ⑥ 粒子性 (1), (4) 波動性 (2)(3) 268 第V部 原子分子の世界 D-0 ⑤ 光量子波長が 6.0×10mの光子1個のエネルギーと運動量の甘さを求めよ。 ただし, プランク定数を 6.6 × 10734 J's, 光速を3.0×10°m/s とする。 11,26 1/76×10 [C/kg]) に生じる無 Q ⑥ 粒子性と波動性 (1)光電効果 (2) ラウエ斑点 (3) ブラッグの条件 (4) コンプトン効 果は,光やX線の粒子性と波動性のどちらに関係が深いか。 8,16,23,24,25.26 答 ①①発光 ②陰 ③陰極線 ④直進 ⑤ 負 ⑥電界 ⑦比電荷 ⑧電子 ② eV md' =0 ⑦ 物質波速さ 3.0×10°m/sで運動している電子の物質波の波長は何mか。 ただい 電子の質量を9.1×10 -31 kg, プランク定数を6.6 x 10 J's とする。 Na 34 274 u 2.4×10-10m 3.3×10-19 J, 1.1×10-27kg・m/s 例題 93 右図の光 変えて実験 電効果が走 数をn (1) 金属木 (2) 波長 ギーの (3) 波長 UT 上向き 陰極線の粒- 光 eを用 SP 問 (1) 入 〔 が起こ の光子 に相当 (3) 「電 れなく のほ 電子 ネル り、 動エ が小 流は ( 光の粒 E=h_ 光電効 の運動 Ko, 光 仕事関 Ko=

この問題の（4）（5）で何故解説の図ｃ、図dが示すようなa,bの長さが分かるのですか？ 教えて頂けると嬉しいです

32. 〈ゴムひもに取りつけられた物体の運動〉 水平な台の上に質量mの物体Aを置き, 図のように自然の長さのゴムひもBを取り つけた。 ゴムひもの右の端を持って水平方向 にゆっくりと引くと,ゴムひもが自然の長さ からαだけ伸びたときに物体が動き始めた。 その瞬間にゴムひもを引くのをやめたところ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ',ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例定数としてky とする。 重力加速度の大きさをg とする。 また, μμ' とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びα とμの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギーを求 めよ。 (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような関係 があるか, a b を含まない不等式で示せ。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき ゴムひ もにはエネルギーが蓄えられていることに注意して、移動距離6をm,g, k, μ, μ'′ を使 って表せ。 〔学習院大〕 A m x = 0 B 金沢大」 x=l

131は解説のような図を書かないと解けませんか？？ この問題がなんとなく腑に落ちずとても困っています😢 どなたか解説お願いします🙏

反応の速さは大きくなる。 ②(誤) 光を照射すると, 反応物のエネルギーが大きくなり、反応が 進みやすくなるものがある。 反応速度定数は濃度には依存しない。 反応速度定数は温度が上昇すると、大きくなる。 触媒によって活性化エネルギーが低い別の経路を通るように 2000 なると, 反応速度定数は一般に大きくなる。 補足 活性化エネルギーと反応速度定数 アレニウスによって, 反応速度定数kと絶対温度Tの間には, 次の関係 が成り立つことが提唱された。 Ea ③(誤) ④ (正) ⑤ (正) k=AeRT (A:比例定数,e: 自然対数の底Ea: 活性化エネルギー[J], R:気体定数 8.31J/ (K・mol), T : 絶対温度[K]]大きく この式から,触媒によって活性化エネルギーEaの値が小さくなると, k の値は大きくなることがわかる。 CENTR 5571 131. 過酸化水素の分解・ 解答 (1) 3.3×10-3mol/ (L・s) (2) グラフ1:(イ) グラフ2: (エ) (3) 3.7×10-3/s 解説 (1) 過酸化水素の分解は次のように示される。 1.00×10mol-2.00×10-3mol 10/1000L 2H2O2 → 2H2O+O2 化学反応式の係数から、分解した H2O2 の物質量は発生したO2 の物質 量の2倍であり, 60秒間に1.00×10-mol×2=2.00×10-3molの過酸 化水素が分解している。 また, 最初の過酸化水素は, 1.00mol/L× (10/1000)L=1.00×102mol なので60秒後の過酸化水素水の濃度は, =0.80mol/L によって決まる り、モル濃度には ない。 BONNE E : 小→k:大 T:大k:大 温度が10K上昇 反応速度定数は2 になることが多い TURSKA - DONNU ① およそ2.72であ S130 INCOUROENDRINT の午さい