この問題の(5)がどうしても分かりません 解答を作成して頂けないでしょうか

(3) つぎに、点Bに電荷qの負電荷を固定した。 この負電荷が電界から受ける力の大きさを求め､ その向きを矢印で解答欄に図示せよ。 力の大きさ: Ty (m) 0 力の大きさ: (4) (3) のとき、 点Cにおける電位を求めよ。 (V) -q -aB A (5) さらに点Cに+qの正電荷を置いた。 このとき、この正電荷が受ける力の大きさを求めよ。 またその向きを矢印で解答欄に図示せよ。 (m) ↑y (m) C²+q +q A ↑x²

(3)はなぜ解答では最下点を床の位置として計算してるのですか？ 私は問題文の最下点はゴムひもの最大の伸びの位置だと思ったのですが、この最下点とは床のことを意味するのですか？ この場合の最下点がどこまでなのか分かりません。教えてください。

19. 弾性エネルギー 08分 図のように,床に高さ2hのスタンドを置き,質量 が無視できる自然の長さんのゴムひもを点Aに取りつける。ゴムひもの他端に質 量mの小球を取りつけて,点Aから小球を静かにはなすと、小球は鉛直に落下し, 床に衝突せずに再び上昇した。 ここで,ゴムひもの弾性力は,ゴムひもが自然の長さから伸びた場合にのみはた らき,その大きさは自然の長さからの伸びに比例するものとし、その比例定数をk とする。 ただし, 重力加速度の大きさをg とする。 問1 小球が高さんの位置を最初に通過したときの, 小球の速さはいくらか。 正 しいものを次の ① ~ ⑧ のうちから1つ選べ。 2h A Z ゴムひも m

（3）なぜ電場をベクトル和なのにスカラー和として計算してるのか分からないので教えて欲しいです

205.2つの点電荷による電場 [m] で, Aには +4g 〔C〕 の正電荷, B には -g 〔C〕の負電荷 M を置く。Mは線分ABの中点である。 クーロンの法則の比例定数をk [N・㎥²/C*] とす 2点A,Bの間隔は 2 +4g_ A る。 (1) 点A上の電荷による点Mの電場 EA を求めよ。 (2) 点B上の電荷による点Mの電場 EB を求めよ。 (3) A.B上の2つの電荷による点Mの電場を求めよ。 (4) 電場が 0 となる点の位置を求めよ。 -q 例題 41

(3)の解答の電位のグラフが理解できません。

図のように、xy平面上の点 (a,0) (a>0). 364.電位 (-a, 0) にそれぞれ電気量Q(>0) と4Qの点電荷が固定さ れている。 クーロンの法則の比例定数をk, 無限遠の電位を0 -4Q a 0 Q x a とし、重力や空気抵抗は無視できるものとする。 (1) 電気量Qの小球を, x軸上の負の無限遠から点(-340) まで動かす間に静電気 力がする仕事を求めよ。 (2) 正の電気量をもつ小球を, 点 (α, 0) からx軸の正の向きにわずかな距離だけ離れた x軸上の点に静かに置いたところ､小球はx軸の正の向きに動き始めた。 小球の速 さが最も大きくなる点のx座標を求めよ。 (3) 正の電気量をもつ小球を点 (x, 0) (x>α)に静かに置いた後、小球がx軸の正の向 きの無限遠に到達しないためのxの条件を求めよ。 [16 早稲田大 改] 359

なぜ急にルートがつくのでしょうか．波の屈折の途中計算です

とS2を除いた6個。 真ん中に腹がある 点がこの場合の節 家を描く。 線に垂直 射波を描 反射波 入射線 II 屈折波 W したがって, 0.58倍 (3) 波の速さv[m/s] は, 水深ん [m] の平方根に比例すること から,v=k√(kは比例定数) とおける。 水深9.0m の領域 における波の速さをv] [m/s ] 浅瀬における波の速さを v2 [m/s〕, 水深 9.0m の領域の水深を1 (9.0[m]), 浅瀬 247 4 16 の水深を〔m〕 とすると、屈折の法則 n12 = ひより. V2 9.0 √3=- Vi h₁ 19.0 V h₂ √ h₂ ゆえに,h= -= 3.0[m] 3 V2 (4) 右図のように, h3> hhs の水深が海岸に近づくほど小さ (4) くなる海底が続いているとすると、射線は矢印のように回り 込んでくる。 海岸に近いところでは水深が0mに近づくので, sin i Vi において, sin r V2 波の速さも0m/s に近づく。 屈折の法則 v2→0m/sと考えると, sin r→0, すなわち, r→0° となる。 したがって, 屈折角は0° に近づく。 これは, 波面が海岸線 と平行になることを意味する。 海岸 2516.30 01|=FORK CH 深さん3 HA h5 17

電場・電位の問題です。 下の欄の考え方のところにひいた波線部がなぜ√2E1になるのか教えてください。

重要例題 27 電場・電位 5分 電気量の大きさがQの正電荷2個を、xy平面上の点 ( a, 0) および (-a, 0) にそれぞれ固定した。 クーロンの法則の比例定数をkとする。 問1 点Pでの電場の強さはいくらか。 正しいものを1つ選べ。 96 1 k Q 2a² ② k- 考え方 問 1 2 つの電荷によ る電場E, E2は図のように なるから, 大きさは E=E2=k- 左右対称だから, 合成した電 場はy軸上のEになる。 Q2 Q ① (2-√2) k- Ⓒ (2-√2)k 2 ② a a Q Q =h (√2 a)² 2a² 第4編 電気と磁気 3 k- Q 2 E₁ の大きさEはE=√2E=k- √2a, (-a, 0) √2 a² 問2 電気量の大きさがQの、別の正電荷を,点Pから点0へゆっくり移動させるのに必要な外 「力のする仕事はいくらか。 正しいものを1つ選べ。 45°45° P a a O Q √2a² a 4 k√2Q a² E2 2Q a² 5 k- 3 (2-√2)k 2² ③ a 解答 問2点Pの電位Vp=2×k- k√√2a² y4 問1① 問2③ P (0, a) Q 0(0,0) (a,0) x -= √2k ² Q a Q 点0の電位Vo=2xk- =2k a 電荷を移動させる仕事は W=Q×電位差であるか 5_W=Q(Vo-V₁)=(2− √2) k Q² a

物理 電磁気 (イ)の答えがv0で、 (ハ)なのですが、解答に 運動量保存の式 Mva+mvb=M×0+-v0 と書いていたのですが、加速された直後と衝突前でBの速さが変化していないのはなぜですか？ 衝突するまでにBに働く力はないということですか？

なめらかな水平面上に質量M,正の電荷Qの点電荷Aと,質量m,正の電荷gの点 電荷 Bがある。クーロンの法則の比例定数をko として、次の問いについて答えよ。 (1) AとBが距離だけ離れているとき, (イ)Bに働く力の大きさと向きを求めよ。 (ロ) このときのBの位置エネルギーはいくらか。 ただし、この水平面上でAとBが無 限に離れたときの静電気力による位置エネルギーをゼロとする。 (2) A から十分離れたところでBを電圧VでAの方向へ加速した。 (イ) 加速された直後のBの速さを求めよ。 (ロ) 反発されて引き返す。 Aは固定され動けないものとすると、BはAに近づき, 最も近づいたときのAB間の距離を求めよ。 (ハ)Aは自由に動けるとする。 A,Bが近づき,反発して十分離れたとき, A の速さを 求めよ。なお,この一連の運動は完全弾性衝突とみなすことができる。

電界、電位、コンデンサーの質問です。 この問題がわかりません。 教えてください。

電界･電位･コンデンサー 16. 図のように,大きさが等しく符号が反対の電 荷+α, -g をそれぞれ点A(0, 4),B(0, -d) に置いた。 静電気力に関するクーロンの法則の 比例定数をkとする。 (1) 原点0での電界 (電場)の強さはいくらか。 (2) x軸上では,電界は成分のみとなる。 点C(2d, 0) における電界の強さは, 原点 0 における強さの何倍か。 17. 図のように, 真空中で原点に電荷Q の粒子 A が 固定されている。 位置 (4a, 3a) に電荷gの粒子 B をもってきたとき, 粒子Bが粒子Aのつくる電界 (電場) から受ける静電気力の大きさはアである。 また, 粒子 B を位置 (4α, 0) まで移動させたとき, 粒子 B にはたらく静電気力のなした仕事はイ である。 ここで,ko は真空中でのクーロンの法則 の比例定数である。 (3) (6) or Ⓒod (8) OS (2) 点における電界の大きさはいくらか。 oa y↑ +qA (0, d) 2 N/C -q B(0, -d) 0 a 3. 電磁気に関する文章を読み、下の問いの答えを,それぞれの解答群のうちから1つ ずつ選べ。 真空中で, 図のような縦0.6m, 横 0.8mの長方形 abcd の各頂点に電荷を置く。 a 点, c点の電荷はそれ ぞれ+4.0×10-°C で, b点の電荷は-3.0×10-°C, d点の電荷は5.0×10-°Cである。 長方形の各辺の 中点をそれぞれ p,q, r, s とし, 中心点を0とする。 クーロンの法則の比例定数は 9.0×10°N･m²/C2 とす る。 (1) 点における電界 (電場) はどの方向を向いているか。 ob ② op 5 oc 4 oq p Al C(2d, 0) x (4a, 3a) (4a, 0) x 0 S q r C

⑶の解説に[半波長ののm倍が円周の長さ0.25πに等しい]と書いてあるのですがなぜそうなるか教えてください

応力を磨く 解答編p.8 156 実験結果の解説を理解して考察するアウタイ ( 励振器 (バイブレーター) にループピアノ線 (直径25cm) を取りつけて振動させると ループピアノ線に沿って時計回りと反時計回りの振動が伝わり, 励振器の振動数を調整 すると円周上に定在波が生じる (図1)。 この定在波の発生について,以下の問いに答え よ。 0 第Ⅲ部 波 図1 ループピアノ線に生じた定在波 ( 腹の数が6個の定在波) [U ...... 0900 00000 ·m m 0 0 V V f(Hz) 150 100 (1) ループピアノ線に腹の数が6個の定在波が生じているとき, 励振器の振動数は 90 Hz であった。 ピアノ線を伝わる波の速さを求め, 円周率πを用いて答えよ。 (2) 直線に張った弦をはじくと張力によって振動するが,ループピアノ線は曲げによる 変形に対する応力によって振動する。 このため, ループピアノ線の振動は腹の数と振 動数が比例関係を示さず, 振動数fは腹の数の2乗にほぼ比例することが知られ ている (図2)。腹の数が2個 8個のときの振動数をそれぞれ推定せよ。 (3) 励振器の振動がループピアノ線を伝わるときの波の速さ”と腹の数の関係とし て,最も適切なグラフを下記の①~⑥から選び番号で答えよ。 1 50 0 (5) 腹の数mと振動数の関係 0 2 8 腹の数m[個] 図2 ループピアノ線の定在波の腹の数と 振動数fの関係 m 4 +m 6 0円 V m 221 HA

この問題の答えと解き方を教えていただきたいです

質量Mの太陽のまわりを回っている質量mの小惑星がある。 図のように,この 小惑星および地球の公転軌道は円とみなすことができ, その公転半径はRP, RE である。 ケプラーの3法則および万有引力の法則を用いてつぎの問いに答えよ。 ただし、太陽の万有引力のみを考慮し、他の惑星の影響は無視してよい。 万有 引力定数をGとする。 ケプラーの3法則はつぎのとおりである。 第1法則: 惑星は太陽を焦点とする楕円軌道を描く。 第2法則: 惑星と太陽とを結ぶ線分が単位時間に掃引する面積(面積速度) は惑星の軌道上あらゆる点で一定である。 第3法則: 惑星が太陽のまわりを回る周期の2乗は, 楕円軌道の長半径の3 乗に比例する。 その比例定数は惑星によらず 一定である。 (a) 小惑星の速さ VoをG, M, Rp で表せ。 〔A〕 図のように質量m', 速さVの小物体が 小惑星の軌道の接線方向から飛んで来 て、点Pで小惑星に正面衝突して一体 となった。 小惑星の公転の向きは変わら なかったが, 小惑星の公転軌道は楕円となった。 近日点における太陽との 間の距離は地球公転軌道半径RE に等しく, 遠日点における太陽との間の 距離はもとの公転軌道半径RPに等しかった。 つぎの問いに答えよ。 (b) 衝突直後の小惑星の速さ, um, m', Vo, V を用いて表せ。 (c) 衝突後,太陽からの距離にあり、速さVで楕円運動している小惑星の力 学的エネルギーEをm, m',r, V, G, M を用いて表せ。 ただし, 位置エネルギー は無限遠方をゼロとする。 m'V' 小物体 Rr P(遠日点) 地球 RE 太陽 近日点 Vo m 小惑星 (d) 小惑星の近日点における速さと遠点における速さとの比um/mを求めよ。 (e) uG, M, RE, Rp を用いて表せ。 〔B〕 RP が RE の3倍であるとき, つぎの問いに答えよ。 ただし、1年は3.14×10秒 地球の公転軌道半径は1.50×10km とし, 有効数字2桁で答えを求めよ。 (f) 遠点における小惑星の速さは,衝突前の小惑星の公転速度Vの何倍 であるか。 また, は秒速何km か (g) 衝突後,小惑星が最初に近日点にやってくるのは何年後か。 〔東京工大〕