Question

ゲスト

最後の問題で、写真では三枚目の線を引いたところの関係式がよくわからないので解説お願いします。この関係式の意味合いがいまいちわかりません、

文誠
【5】

秋の交章の全欄 ( 1)一( 7 )に入る適切な数値を答えよ:

質量が 47 で面積の等しい 2 枚の金属板 A. B がある. 金属板 A を床に固定し.。 もう 1枚
の金属板 B この間で平行平板コンテンサーを作った. 図1 のように金属板 B の高さを 7 にし.

スイッチSを閉 IS  2 枚の金属板の間に電圧 \W をかけた。 その状態で金属板 B の高きを /
に保つためには.  す46 の力で下から支える必要が 5あった。ただし, 重力加速府を 9 とする.

内に自然長が4 の絶経体でできたばねを金属板 A。B の昌にはさみ。 次のような突吹を
行った。 ただし, 最初に金属板 A、B には電荷は無、。スイッチSは開いていた-.

 

エ まず, 金属板 B をばねで支えると. ばねの長きは 芝/ になった (図 2) この状感で金属板
B を固定し。スイッチSを閉じた. ッッンー がたくわえただ電気的エネル

(790 であり| 2 枚の金属板が電気的に引き合う力は ( 2 )x772
となっている.

  
  
 
  
  

とにころで金属板B はつりあっでとまった. この状態でコン
的エネルギーは ( 4 ) x 727である. また, 金属板 B

    

計上で行うたことがわかる.

 

ジグ

(上骨改)

【5】
(解答〉
金属板の面積を9。ばねのばね定数を  金属板間の誘電率を =とする. コンデンサーの1
荷が ⑦ で極板問の電場が 万のとき.

(極板間引力) = テ5 『…(?)

と表せるのgi還金属板 B の高さを 7 にして電圧 V をかけたときに作用する極板問引力 7o は

 

これをぶふまえると, 力のつりあいの式は.

 

5               eSt62
0三坊77 = 77一      由         ・        三
う5?      9     572        二還らい)      屯

 

また還電圧をかけないで金属板 B をばねで支えたときの力のつりあいより

_ 472
上

7  ー
    了    0=4坊=   3

ので, 弾性エネルギー 0。 の増加は,

1から 革/になった
(5) ばねの縮みが 士/から や7になっ
可吉]記1 La( 全主7

2= が(但り -ぅ (3 ~る

7から //になったので, 邊力による位世エミ

(6) 金属板 に対する金属板 B の高さが 革
ルギー の変化は,

4 7 - Mg ーーテル7の           (のの小み) = 信 * 7g

7) (①)。 (3 より 衣電エネルギーの次化は,

に :
47。 ニ 9
ジラ過る系のモネルギーとこの系が外部にした仕事 Y

2 2797 ニーで 279

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

薊谷 駿

難しく考えなくてええで

とりあえずエネルギーの前後の変化で各々

＋14/9
-2/3
-16/9
が出たと

全部足したら
-8/9

だな

マイナスだから外部に仕事をしたのかぁ

てことは答えは外部にした仕事を聞いてるから符号をプラスにした8/9が答えやな！

って感じさね

ゲスト

わかりました！ありがとうございます！