電磁気の問題で、問2がわかりません… 磁場の向きは左で、コイルの電流は右なのでフレミング使えない…？？

物理 となる。おもりが静止しているので、力のつりあいから、おもり個の重さは に等しく、 "'Nとなる。 実験では、希につけた印の位置を利用してんを求める。 また、周期はゴ み栓が数十回転する時間をストップウォッチで測り、その時間を回転した回数で 割って求める。 実際の値は, 2-5に示した のように分布する。 図2-4のグラフは、開定された各周期の平均値から得られた値を示したもので ある。 各測定値には差があるので、 測定を複数回行い平均する必要がある。 L[m] L' (m) 0.20 0.40 0.60 0.040 0.160 0,360 W (個) 20 9 4 L2N (m²) 1.44 1,44 1.44 分子の運動エネルギーので U-NK NXT NRT 容器の内面に弾性をするものとして、圧力は、 から受ける単位時間あたりの力を容器の内面 る。 7 正解 ①③(順不同) 本の分子の運動エネルギーの平均値下 ANA 1.8- ANA 10 14 1 1.6 LA [12] (°) 0.8 GA 0.24g 0.4 0.4 することがわかる。 図2-8は、 をとっ 0.2 [補足] とは独立した量であるが、NとLをうまく組み合わせることにより、 Sがに依存する場合について考察することができる。 表1に示したとNの 組み合わせについては 反比例する。 距離の2乗に反比例する力の例として、万有引力がある。 太陽からはたらく万 有引力による惑星の運動では、ケプラーの法則が成り立つ。 星の運動を等 円運動とするなら、 公転周期の2乗は円の半径の3乗に比例する。 この実験では8がに反比例すると、 速度は、 mが小さいほどは大きい。 は、 物理 20.21 N-30 0.2- 0.2 04 0.6 08 n 0.4 0.6 0.8 (m) (mm) 24 図2-5 たグラフである。 直線グラフで示されている。 N9の測定値は、 のものであるから、0.40㎡を用いて計算すると、 9, 36の場合 が,N4, 0.16 0.12. 0.40mm) N-30 0.08 (0.40m) 封入した気体の質量 Nm が小さいほどは> 問4 14 15 正解 ④(順不同) おもり1個の質量をmとする。 おもりの個数がNの 73 0.40 -0.16m³/s² 0.04 となる。 00204 0.6 0.8 1 1.2 14 16 7 (6) 12-8 おもりにはたらく 力のつりあいにより、張力の大きさは 8 Nmig である。式により、 4'mNmig animhx mg となる。 コイルを流れる このを、次の①~ T- に比例するので、"をとると、その関係を表すグ ラフは直線になる(図2-6)。 また、丸の周辺の平方根をとると、 An'mk 図2-6 となりに比例する。 よって をとると、その N √N 関係を表すグラフも直線になる (12-7)。 適当である。 5 16 正解 L、N, およびNNのをまとめると、次ページの表のよ これより、L'N=1.44m² となり、 反比例することがわかる。 また、8Nに比例するので、はに反比例する。を定数として をさせる力 転をさせる力 転をさせる力 ■をさせる力 とする。 ③より。 物理 における これらの大小 4x'm となる。 は定であるから、はに比例する。 問2 18 正解 ② 円形コイルに流れる電流の大きさを。とする。 3-2のようにこの きは円形コイルの接線方向、 時計回りの向きである。 円形コイルの点Bの微小部分を流れる電流が場から受ける力の向きは、フレ ミングの左手の法則により、直にからの向きである。 同様に3-2 のACより上側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て垂直に 表から裏の向きである。 一方、円形コイルの点Dの微小部分を流れる電流が磁場から受ける力の向きは、 フレミングの左手の法則により、面に裏から表の向きである。同様に、 3-2のACより下側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て祇園 垂直に裏から表の向きである。これらの力の合力は、円形コイルをACを回転 して、Dが表側に移動するような回転をさせる力となる。 3 19 正解 ④ 20 正解 6 十分に長いソレノイド(巻きNのコイル) の内部に生じる磁束密度の大き をBとすると、 B である(図3-3)。 ソレノイドの内部では磁束密度は一様であるので、 コイル1巻 を貫く は、 ポイント 円運動 運動の半角度の大きさをとして 物体の質量を向心力の大きさをとして 運動方程式の中心方向成分P または F 第3問 電磁気 がつくる磁場。 電流が磁場から受ける力, コイルの自己誘導について 電磁 気の法則の理解と運用力をみる問題。 27 0 1 17 正解 直線電流がつくる磁場の向きは、有ねじの法則によって決まる。つまり、電 向きを右ねじが進む向きとしたとき、磁場の向きは右ねじが回る向きである。 直線 電 から距離の点においては、その場の強さは、 HA ギーとは、 単位 「条件により、 これより、 から低いエネルギーと、 放出される光の光子のエネルギー も短い。その波長をとすると、 bd 電流 となる。 3-1に 場の向きは、力 !がつくるのを示す。 10- の接線方向右ねじがまわる向きである。 図3-1 01 < 2 のとき V₁-11-10 ※2fp < Agのとき V20 4 8g のとき 6- 図3-2 となり、それぞれ, 2 これらの大小関係はVV における自己誘導起電力の大きさである。 よって V」である。 421 正解 ② 22 正解 0.23 正解 ① スイッチSを閉じた直後はコイルを流れる電流は0であるから, 回路 に流れる電流は、図 3-5 のようになる。このとき、キルヒホッフの第 2法則により電流を求めると Ri+n=Vo Vo i = R + T 図3-5 図3-3 となる。 コイルに生じる自己誘導起電力の大きさ V は, 抵抗にかかる電 圧に等しいので、 RiERVo

質問は写真三枚目にあります 解説よろしくお願いします🙇‍♂️

〔IV〕 以下の問いに答えよ。 なお、重力加速度の大きさをgとする。の復帰を表す 図4-1に示すように、なめらかで水平な床面上の点0から水平方向より角 (45°上向きに,質量mの小球を速さで投げた。 小球は,床面上の点Aの位置 に垂直に固定したなめらかな壁面に, 点Bで垂直に衝突し, はね返って落下し た。小球は点Cで床面に衝突してはね返った後,点Dで最高点に達し,点Eで 再び床面に衝突した。ここで点Cは線分OAを3:2に内分する点であった。 (イ) 小球が壁面に衝突する直前の速さを, を用いて表せ。 (ロ) OA間の距離を, g, v を用いて表せ。 (ハ)点Bの床面からの高さを, g, v を用いて表せ。 (二) 小球と壁面との間の反発係数はいくらか。 (ホ) 小球と床面との間の反発係数をeとして, 小球が点Cで床面に衝突した後, 点Eで再び衝突するまでの時間を, g, ve を用いて表せ。 つぎに図4-2に示すように, 壁面を床面上の点Aから点Fの位置に移して 垂直に固定し,再び点 0から水平方向より角45° 上向きに,質量mの小球を速 THER さぁで投げた。 小球は、なめらかな壁面に点Gで衝突し, はね返って落下した。 小球は点Hで床面に衝突してはね返った後, 点Iで最高点に達し,点で再び床 面に衝突した。OH 間の距離は,OA間の距離の2倍であった。 状態4→5の 2の使用で体と外 D 45° ► OE 45° 0 (へ) 図4-1で小球が点 0 から点Cに達するのに要した時間を T, 図 4 - 2 で 小球が点から点Hに達するのに要した時間を T, とする。 T2は,T」の何倍 となるか。 大 (ト) OF 間の距離は, OA間の距離の何倍となるか。 (チ)点Ⅰの床面からの高さは,点Dの床面からの高さの何倍となるか。 B 図 4-1 A 図 S A A J da H A (1)

この問題の解答で黒いかっこの所から分かりません 解説お願いします🙇‍♀️

りあい 図のように、 質量 1.0kgの物体を2本 -た。 糸1, 糸2の張力の大きさはそれぞれ何N きさを 9.8m/s2 とする。 (2) 物体が受ける重力は, (1) と T ① 解 同様に 9.8N であり, 受ける力 は図のようになる。 直角三角形 の辺の長さの比を利用して,そ れぞれの分力の大きさを求める Ty P 45°① T₂ (2) と、 9.8N T:Tx=√2:1 √2T=T 1 T₁x = T₁ √2 Ti:Tw=√2:1 T₁y= √2Tw=T (2) -Ti 糸2 45° 糸1 糸2 これらを用いて, 水平方向, 鉛直方向の力のつりあ いの式を立てると 1.0kg *¥ : T₂¯T₁x=0 T₂¯¯¯₁ =0... 3 √2 一作用・反作用の力の図示 図では,各 ごいる力の一部を示している。 次の物体が受 ②に相当する力を作用点に注意して図示せ けている力かそれぞれ答えよ。 鉛直: Ty-9.8=0 式 ④から, -T1-9.8= 0 ・・・④ √2 T=9.8√2=9.8×1.41=13.8N 式③にT=9.8√2 を代入して, 14N T2- -x9.8√2=0 √2 T2=9.8N にある力 ②反作用の関係にある力 ■物体 (2)ばねにつるさ 別解 (2) 三角比を利用して, T. の水平方向. 鉛直方向の分力の大きさを求めてもよい。 糸2 √2 Tix=Tisin45°= T₁, T₁ = T₁ COS 45° = T₁ √2

赤線のところがわからないので教えてほしいです

と を 60 Chapter 2 力のつり合い 〈問2-3> 右ページ上図のように、2本の糸がそれぞれ角度45°で質量mのおもりを吊るし ている。このときの2本の糸の張力の大きさをそれぞれ求めよ。 ただし、 速度の大きさをgとする。 <解きかた この場合は, ませんね。 〈問2-1のように単純に力のつり合いの式を立てることがで 問2-3 糸 1 まずおもりにはたらく力を図示するという手順は同じです。 そこで力を鉛直方向と水平方向に分解してつり合いの式を立てるわけです 45° 45° ページ真ん中の図のようになります。 そして、張力を鉛直方向と水平方向に分解して、そのそれぞれについて 力のつり合いの式を立てると |求める張力の大きさをそれぞれT1 T2 とすると, おもりにはたらく力は右 物体にはたらく力を分解すると・・・ T₁sin 45° T2sin 45° T2 T 鉛直方向: T sin45° + T2 sin45° = mg ...... D 水平方向: T cos45°=Tzcos45° ・・・・・・② | sin45°=cos45°=- ですから、①②式を解いて v2 mg T₁ = T₂ = √2 ・・・答 このように、力のつり合いを考えるうえで、力を分解する方法はよく使われます。 この例のように、鉛直と水平に分解するのがいちばんオーソドックスですが, 他の分解のしかたでも問題は解けます。 どのように分解すれば,いちばんきれいに解けるかを意識するようにしましょう。 45° 45° さ Ticos 45° T2cos 45° 角をなす力Fの 水平 鉛直成分は Fcos 0, Fsin0に なるのじゃ 糸2 2-4 の分解 61 ここを理解したら どんぐりを 食べようっと 02 mgの分解成分 F F sin 0 0 F cos 0 000

(２)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか？

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

カッコ5なんですけど最初自分写真のように解説とは違うやり方でやったんですがなんか答えが違うんですが なにか間違ってるところがあったら教えて欲しいです

媒質2 なる。 AD その山ある いは谷は, 2周期後どこまで移動するか。 移動 の軌跡を図に太い線で示せ。 (5) 一般に, A, B からの距離差が5.0cmの点は, どのような振動をするか。 また, それ らの点を連ねた曲線を図に細い線で示せ。 (6)線分AB上にできる定在波の腹はいくつあるか。また,これらの腹の位置の,点A からの距離を求めよ。 例題 27,150,151 148 波の屈折 図のように,媒質1と媒質2が境界面Aで,また媒質2と媒質3 が境界面Bで接している。媒質1から入射した平面波の一部が,境界面Aで屈折して媒 質2へ入っていく。 が屈折 図中の平行線は波の波面を表している。 媒質1における入射波の波長は 1.4cm,振動 数は50Hzである。 21.4 として計算せよ。 媒質1 45° (1)媒質1の中での波の速さは何cm/s か。 A Y (3)媒質2の中での波の波長は何cmか。 (2) 媒質1に対する媒質2の屈折率 n12 はいくらか。 媒質2 30° 質2 BC (4)媒質2の中での波の振動数は何Hz か。 (5) 媒質1に対する媒質3の屈折率 n13 を 0.70 とすると,媒質3 2に対する媒質3の屈折率 723 はいくらか。 例題 28,152

この問題の（4）の消費電力を考えるとき、電圧✖️電流で考えられないのはなんでですか？

135 空欄に入る数値を、解答群から選べ。 同じものを繰り返し選んでも よい。 大山) 発電所で発電された交流の電気は、変圧器(トランス)により電圧を高 くして, 送電線を通して送られる。 たとえば、電圧を10倍にするには 変圧器の1次コイルの巻数に対して2次コイルの巻数を (1) 倍にす ればよい。このとき周波数は(2)倍になる。 発電所から同じ電力を 送るとき,送電線に送り出す電圧 (送電電圧)を10倍にすると,送電線 |倍になる。 この結果, 送電線の抵抗によって熱 1倍になる。 ただし, 送電線の抵抗は変化 を流れる電流は (3) しないものとする。

物理の運動とエネルギーの範囲です。 ①式により、のところがなぜこの式になるのか分かりません。等式変形でしょうか？自分でやってみてもこの式になりませんでした。 ぜひ、教えていただきたいです。

53 ここがポイント > 力とを水平方向と鉛直方向に分解し, それぞれの方向について力のつりあいを 解答 水平方向(右向きを正) の力のつりあいより 1 F2sin 30°-Fisin45°=0 F2cos 30° ① Ficos 45° 30° F ① -F2 2 F1=0 ·①18.e=8 2 F45° m 鉛直方向 (上向きを正)の力のつりあいより " Ficos 45°+F2cos30°W=0 F1sin 45° F2sin 30° √3 ·F₁+ F2-W=0 .....20 - 2 F2=- 2 2 18.0 1 TALO= - 8.00 ①式より Fi -F2 ③ OY √2 これを②式に代入して W √3 F2+ -F2-W = 0 より3+1F2=W 2 2 AUSAGE 3 F₁= よって F2= 2 √3+1 W= (√3-1)W 〔N〕 ③式より F3-1w= √6-√2 W (N) 3 √2 2

こういう問題ってどういう時に答えの符号マイナスにするんですか？

解法2 三角比を用いると Fx=40cos30°=40x3 =20√3≒35N 2 1 Fy=40sin30°=40x = =20N 2 よってx成分は35N, y成分は20N (2) 解法1 x軸, y 軸 方向の分力の大きさ をそれぞれFx [N], YA 40 N Fy 45° ① 45° 45% Fx ① F [N] とする。 直角 三角形の辺の長さの比より Fx:40=1:√2 よって Fx=40× 1 √2 = =40x √2 2 =20√2 =20×1.41 =28.2≒28N また, Fyも同様に Fy≒28N 符号を考慮して, x成分は-28N 成分は 28N 解法2 三角比を用いると 1 Fx=40cos 45°=40× ≒28N √2 1 Fv=40sin45°=40x ≒28N √2 よって, x成分は-28N, y成分は28N (3) 解法1 x 軸, y 軸方向 x, の分力のせ y A

線を引いたところで計算しても3のようにならないので、計算の仕方を教えてください、

よって Fu=FF ↓ F2x: F2y: F2=1:√3:2 1 よって F2x = -F2, F2y= √√3F2 2 2 水平方向(右向きを正)の力のつりあいより F2x-Fix=0 ・① -F2 F1=0 2 T 鉛直方向(上向きを正)の力のつりあいより Fly+F2y-W=0 √3 ② F1+ -F2-W=0 2 2 1 ①式より Fi -F2 (3 √2 これを②式に代入して 2 2 F₂+ √3³ F₁₂-W=0 F2-W=0 より より 3+1 3+1F2=W 2 2 よってF2=73+1W=(√3-1)W〔N〕 2 ③式より F= √3-1 √6-√2 W: = √2 2 ・W [N] 3 解法2] 水平方向(右向きを正) の力 のつりあいより Ficos 45° F2cos 30° Fasin 30°- F'sin45°=0 30° F2 F₁ 45Hi -Fi=0 ・④ 2 2 F1sin 45° F2sin 30° 鉛直方向 (上向きを正) の力のつりあ wth