問4で解き方はわかったのですが、自分で置いたvを消去する方法を教えてください。

22 2022年度 物理 物理 (1科目: 60分 2科目 : 120分) Ⅰ 図1のようになめらかな水平面上で質量mの小球Aと質量mの小球Bが 同じ速さでx軸からの角度45°で進み、座標の原点で衝突した。衝突後,小球 A は角度の向きに速さで進み、小球Bは角度0g の向きに速さひBで進んだ。 ただし、0はx軸から反時計回りを正とし, 0g は x軸から時計回りを正とする。 また、小球Aと小球Bが衝突するとき互いに受ける力はy軸方向であった。以下 の間1~4に答えなさい。なお,問3と問4は、解答の導出過程も示しなさい。問 題の解答に必要な物理量があれば、それらを表す記号は全て各自が定義して解答欄 に明示しなさい。 (配点25点) 問1 衝突前の二つの小球の運動量の和のx成分とy成分を含む式で答えな さい。また、衝突後の二つの小球の運動量の和のx成分と成分を角度0A, 0g を含む式で答えなさい｡ 2 衝突後の二つの小球の運動量の和のx成分と成分をvo を用いて答えなさ い｡ 3 この衝突が完全弾性衝突である場合に, tan by を ma.mB のみを含む式で表 しなさい｡ 問4 次に、小球Aと小球Bが完全非弾性衝突により一体となった場合を考え る。この場合,小球Aと小球Bの運動エネルギーの和が, 衝突の前後でどれ だけ変化するか, m, MB, Vo のみを含む式で表しなさい。 II #1 問 小球 A Vo Vo 小球 B 電場の向きがわかる 45° 45° 小球 A 図 1 Or 0B 小球 B UA VB 】1~5に答 2022年度 物理 23 さい。 なお、 問3~5 あれば、 を を含 また,図中に

物理 力学です 4、なぜTが物体Cに働くのか教えて欲しいです

95 力のつりあいと等加速度運動図のように,な めらかで水平な床の上に質量Mの直方体の物体が 置かれている。Cの上には質量mの物体Aがあり, Aから軽い糸を水平に張って滑車を通し, その糸の先 C 端に質量 MB の物体Bを取りつけ, 鉛直につり下げる。 Bの側面はCと接しており, AとCBとCの間に は摩擦力ははたらかないものとする。 また, 重力加速度の大きさをg とする。 I. A, B, C を静止させるために, A には水平左向きに, Cには水平右向きに、 手で 押して力を加える。 36100 ONS & Jala TER (1) A, C を押す力の大きさはそれぞれいくらか。 [a] m Ⅱ.Cが動かないように手で水平右向きに力を加え, A から静かに手を放すと, Aと Bは運動を始めた。平本 CHOK 0 MA, A MA OL M Q(2) B の落下の加速度の大きさをα 糸の張力の大きさをTとする。 aとTを,そ れぞれ ma,m,g を用いて表せ。 まさみ MA, MB, Q(3) AとBが運動しているとき, 手がCに加えている力の大きさを, MA, m, g を 用いて表せ。 X(4) AとBが運動しているとき, Cにはたらく床からの垂直抗力の大きさを,M, ma, mb,g を用いて表せ。 ⅡI. C を押す水平右向きの力を大きくすると, A, B, C は同じ加速度で等加速度運 動をするようになった。 Q (5) 加速度の大きさを, ma, MB,g を用いて表せ。 Q (6) C を押す力の大きさを, M, ma, mg を用いて表せ。 09 mBB (福岡大改)

バネの弾性力の大きさがなぜk(l’−l)になるか教えてください

the 203. 円錐振り子 自然の長さ1. ばね定数kの軽いばね の一端を天井に固定し、他端に質量mのおもりをとりつけ る。図のように,天井からの距離が1の水平面内で, おも りを等速円運動させた。 重力加速度の大きさをgとして, 次の各問に答えよ。 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 mad (1) ばねの長さl を,k,l, m, g を用いて表せ。 (2) 等速円運動の角速度と周期を, l, g を用いてそれぞ れ表せ。 例題28 ヒント (1) ばねの弾性力の大きさはk('-1)であり,この力の鉛直成分と重力がつりあっている。 m

1番の解説お願いします

185. 重心に対する単振動 んの軽いばねの両端に質量Mの物体Aと質量mの物体Bを 自然の長さがし ばね定数が つけて, 水平でなめらかな床の上に置いた。 全体が静止した状 IM000000000ml 態からAのみに右向きの速度vo を与えると,AとBは振動しながら右向きに進んだ。 (1) 重心の速さvc を求めよ。 [ 神戸大 改〕 A 175,176,1 B (2) ばねが自然の長さのとき, 重心からBまでの距離を求めよ。 (3) Bの運動は,重心から見たとき単振動となる。 この単振動の周期T を求めよ。

(3)の解答です。 赤の波線の部分が分かりません。 よろしくお願いします。

基本例題68 直線電流と円形電流がつくる磁場 PAUX TU 「図のように,長い直線状の導線 XY に 15.7A の電流が流れて おり,そこから20cmはなれた位置に中心Oをもつ, 半径10cm の2回巻きの円形導線がある。両者は同一平面内にあるとする。(mAdW) (1)直線電流が円の中心0につくる磁場の強さと向きを求めよ。 (2) 円の中心の磁束密度の大きさを求めよ。 ただし, 空気の 透磁率をμo=4π ×10-7N/A2とする。 LON (m) \% (3) 円形導線に電流を流して, 中心0の磁場を0とするには,円yl 形導線に,どちら向きにどれだけの電流を流せばよいか。 指針 (1) (2) 直線電流がつくる磁場は, H=I/(2xr) から求められ, 磁束密度は, B=μH から計算される。 (3) 直線電流によってできる磁場と,円形電流 によってできる磁場が打ち消しあうように, 円 JHJH 形導線に電流を流せばよい。 解説 (1) 求める磁場の強さHは, H 09368 I 15.7 2πr 2×3.14×0.20 12.5A/m = 13 A/m 磁場の向きは, 右ねじの 法則から、紙面に垂直に 表から裏の向き (図)。 15.7A ↑ 0.20m H 0 20. 電流と磁場 257 X 基本問題 511,512 ↑ (2) 磁束密度の大きさBは, 15.7A TOTA 10cm 20 cm B=μH=(4x10-7) ×12.5 O! IR TH 09 = (4×3.14×10-7) ×12.5=1.57×10-T a 1.6×10 -5 T (3) 巻数N, 半径rの円形電流が, その中心につ くる磁場の強さHは,H=N1 円形電流がつくる磁場の強さと, (1)で求めた 磁場の強さが等しくなればよい。 12.5=2x I=1.25A 1.3 A 2×0.10 円形電流が中心につくる磁場は、紙面に垂直 に裏から表の向きとなればよい。 反時計まわり 17 (2\m)u 514515.516,517

何故分子が2k−1になるのかよく分からないので教えてください。私の考え方では何故できないのでしょうか

2 光波 73 91.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ ス板の上に,屈折率 n1 で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。 波長 入 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と,薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線② の干渉を考える。 折率を1とし、 > n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ 光線 ① 光線 ② が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。 いま, 空気の屈 て変わらないとして,次の問いに答えよ。 (1) 薄膜中の光の波長 入を, n, 入o を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと,光線①と光線②からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, 入o, k(k=1,2,3,…)を用いて表せ。 (3)薄膜の厚さ dk のときに,入射する単色光の波長を 入。 から短くしていくと,干渉光は一度 暗くなった後、再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長 入z を,入o, k を用 いて表せ。 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと 一度暗くなった後, 入2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 薄膜の厚さ dk の値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長 入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角i (i <90°) で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し, 薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i,屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線 ①と光線 ②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角,屈折率 n, 厚さ d, 入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3,… を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率 n1,厚さd,入射光の波長入と整数m(m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は,入射角iを大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき,と 薄膜の屈折率 n, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ① 薄膜 ガラス板 空気 薄膜 ガラス板 図 1 法線 法線 [17 大阪府大改〕 2I

この問題の(1)で、答えはa=2bなのですが、計算してもmbgが消えません。解説とともに(1)だけお願いします。

① 運動の法則 :「例としての等加速度運動」 「運動量変化=力積」「力学的エネルギー変化=非保存力のする仕事」 図のように、なめらかな水平面上に質量Mの台車Pが置かれ､Pの水平な上面に質量mの物体Aが固 定して置かれ、軽い動滑車 K, を介して軽い糸LでPの左側にある突起部につながれている。 動滑車K, は軽い定滑車 K, を介して軽い系L 質量 mgの物体Bとつながれている。 台車Pの右側面 S, は鉛直で 物体B は S に接触していて、Bが運動するときは S, に接触したまま鉛直下向きにすべり降りる。L は 水平を保ち, 物体 A,Bが運動するときも水平が保たれる. 運動は物体A, B を含む同一鉛直面内で生 じ,動滑車 K, が定滑車 K, に衝突することはない 物体A,Bの大きさは無視でき、 また、摩擦、空気抵 抗もすべて無視できるものとし、重力加速度の大きさを」 とする。 K₁ 外 水平面 突起部 S2 A 台車P Lag K2 B S₁ 台車Pの左側面 S2 に水平右向きの外力を加えてPが動かないようにし、 物体Aの固定を解除する、 (1) 物体Aの加速度の大きさをα 物体Bの加速度の大きさをbとする. aとbの関係を書け、 (2) 物体Aの加速度の大きさはいくらか. (3) 台車の左側面 S2 に水平右向きに加えている外力の大きさをFとする. F はいくらか､ (4)Pに対して A,Bが静止するように、軽いピン (外部からリモコンで外せる)で一時的に固定し、Pに 水平右向きの力積を加え初速Vを与えたはいくらか.その後,A,Bの固定を静かに外すと同時

「点アと〜等しい。」とはどういうことですか？ また、なぜアよりエの方が電位が低いと分かるのですか？

する。 TON? ENTS MAD) ア 296 物理 電界と仕事 右図に示したアークは,点Oを中心と する半径rの円周を 8等分する点である。強さE の一様な電界 を,直径アオに平行に与える。 次に正の電気量をもつ小球 を点0に固定する。 クーロンの法則の比例定数をko とする。 (1) いま、電気量(c>0)をもつ第2の小球Mを点アの位置に 置いたところMにはたらく電気力は0であった。 一様な電 界の強さEとその向きを答えよ。 ク カ キ (2)次に,Mを点アの位置から、円周上をア→イ→ウ→エの順に、点エの位置まで外 力を加えてゆっくりと動かす。 この移動の間に外力が電気力に逆らってMにした仕 事をp, E.rを用いて表せ。 H -X ・オ

「点アと〜等しい。」とはどういうことですか？ また、なぜアよりエの方が電位が低いと分かるのですか？

する。 TON? ENTS MAD) ア 296 物理 電界と仕事 右図に示したアークは,点Oを中心と する半径rの円周を 8等分する点である。強さE の一様な電界 を,直径アオに平行に与える。 次に正の電気量をもつ小球 を点0に固定する。 クーロンの法則の比例定数をko とする。 (1) いま、電気量(c>0)をもつ第2の小球Mを点アの位置に 置いたところMにはたらく電気力は0であった。 一様な電 界の強さEとその向きを答えよ。 ク カ キ (2)次に,Mを点アの位置から、円周上をア→イ→ウ→エの順に、点エの位置まで外 力を加えてゆっくりと動かす。 この移動の間に外力が電気力に逆らってMにした仕 事をp, E.rを用いて表せ。 H -X ・オ

「点アと〜等しい。」とはどういうことですか？ また、なぜアよりエの方が電位が低いと分かるのですか？

する。 TON? ENTS MAD) ア 296 物理 電界と仕事 右図に示したアークは,点Oを中心と する半径rの円周を 8等分する点である。強さE の一様な電界 を,直径アオに平行に与える。 次に正の電気量をもつ小球 を点0に固定する。 クーロンの法則の比例定数をko とする。 (1) いま、電気量(c>0)をもつ第2の小球Mを点アの位置に 置いたところMにはたらく電気力は0であった。 一様な電 界の強さEとその向きを答えよ。 ク カ キ (2)次に,Mを点アの位置から、円周上をア→イ→ウ→エの順に、点エの位置まで外 力を加えてゆっくりと動かす。 この移動の間に外力が電気力に逆らってMにした仕 事をp, E.rを用いて表せ。 H -X ・オ