名問の森電磁気10番です。お願いします！！ (5)までは理解しているのですが、(6)がわかりません。保存則の等式で、右辺の電位が0になる理由がわからないです。確かに、点電荷A、Bからなる電位は点Oでは0なのでしょうが、一様電場からの静電気力は右向きですので、左に行くほど位置... 続きを読む

F=qE[N] の力を受ける。正電荷はEと同じ向きの力を, 負電荷は逆向きの 電気分野の基礎は何といってもクーロンの法則だが, 実用上は電場(電界)Eと 38 電磁気 10 静電気 +Q[C)の点電荷をA点に, -Q(C) の点電荷をB点に固 定する。AB間の距離は21 [m]であり,ABの中点をO とし、0点からL[m]離れた ABの垂直2等分線上の点を Cとする。クーロンの法則の 比例定数をk [N.m'/C°] と 無限遠を0[V]とする。 0点とC点での電場(電界)の向きと強さをそれぞれ求めよ。 (210点の電位と, 線分OBの中点Mの電位を求めよ。 ta[C]の電荷をもつ質量m[kg]の小球PをM点に置き, 静かに 横す。 Pが0点を通るときの速さを求めよ。 次にPをC点に置き, 線分ABに平行に一様な電場をかける。する と、Pに働く静電気力は, 一様な電場をかける前に比べて, 向きが逆 転し大きさが半分となった。 (一様な電場の向きと強さを求めよ。 PをC点からM点まで静かに移動させた。この間に外力のした仕 事を求めよ。 C +Q 0 M A B M点でPを静かに放すと, Pは左へ動き出し, やがて0点に達し、 一瞬静止した。 このことからLを1で表せ。 Level (1) 0 : ★★ C:★ (2)~(4) ★ (5)★ (6)★★ Point & Hint 電位Vが重要な役割りを果たす。 その

どうしてtanθが出てきた後も計算が続いているのかが分かりません！

F=kx から, の基本問題20, 23, 2 剛体のつりあい 図のように,なめらかな壁と摩擦のある床に,一様な太さの棒を 立てかける。棒と床がなす角を0とするとき,棒が倒れないための 0の条件を, tan0を用いた式で表せ。ただし,棒にはたらく重力の 大きさをW, 棒の長さを1とする。また, 棒と床との間の静止摩擦 係数をμとする。 基本例題 4 0 また。点Aのまわりの力のモーメントの和が0と なればよい。点AからN., Wまでのうでの長さ は,それぞれ1sin0, lcos0/2なので, 指針 棒が受ける力を図示し, 水平方向, 鉛直方向のそれぞれで力のつりあいの式を立てる。 また,複数の力を受ける棒の下端のまわりで, 力 のモーメントのつりあいの式を立てる。 解説 Icos0 N,×Isin0- W×- -=0 …③ 2 棒は,重 N B 力以外に,接触する他 の物体から力を受け, 図のように示される。 地球から…重力 W 壁から…垂直抗力 N. 床から…垂直抗力 N2 床から…静止摩擦力F また,点Aで棒がすべらなければよい。 Fが最大 摩擦力 μN。 以下となり, 式3から, これを式2に代入して整理すると, N2=2N, tan0 式のから,F=N,となる。これと式⑤を③へ代 入して整理すると, FSuN。…0 Isin0 W=2N,tan0 N。 oVW ….⑤ A F 1 -cose 2 水平方向の力のつっりあいから, F-N,=0 …① 鉛直方向の力のつりあいから, N2-W=0 N,Su×2N,tan0 1 tan0> 24

重力がなぜその値になるのか分かりません

(2) 糸の張 よ 77.浮かぶ氷●密度p, 体積1/の氷が,密度 Pwの水に浮かんで いる。水中にある氷の体積を1Vw, 重力加速度の大きさをgと 水面 の さ (3) 容 氷 指針 おり,そ W 木片が受 して,次の各間に答えよ。 力を受い (1) 氷が受ける浮力の大きさを, aw, Vw, gを用いて表せ。 (2) 氷の水面から出ている部分の体積を, V, p, pwを用いて 解言 ら、 f 表せ。 (3) 氷の密度をp=9.2×10°kg/m°, 水の密度をt Ow=1.00×10°kg/m? とするとき, 氷の水面から出ている部分の体積は, 氷全体の個 の何%になるか。有効数字2桁で答えよ。 SA と,

物理基礎の、浮力の問題です。 つりあいの式からよく分からないので、解説お願い致します🙇‍♂️

2((7浮力の反作用 図のように,質量Mの容器をはかりの上に置き,体積V%の水を入 れて,体積Vの木片を静かに水に浮かせた。水の密度をpo, 木片の 木片 40 密度をp, 重力加速度の大きさをgとする。とレルとの間 (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 木片全体の体積17に対する水面から出ている部分の体積の比率 を求めよ。 ¥ 007 (3) 容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 するための, 出発点の

この問題の2番のV0yの求め方なのですが、なぜtを4ではなく2にするのかわかりません。どなたか教えてください。

0 物理 例題8 斜方投射 》| 24 25 27| 28 31 26 32 水平な地面上のある点からボールを斜め上方に投げたところ, ボールは 2.0s後 に最高点に達し, その後投げた点から 58.8m前方の地面に達した。」変り並 (1) ボールが地面に達するまでの時間t[s] はいくらか。 (2) ボールの初速度の水平成分, 鉛直成分の大きさ vur [m/s], Vw [m/s]はそれぞれ、 いくらか。 (3) ボールの初速度の向きと地面とのなす角を0 とすると, tan0 の値はいくらか。 文ご祭A ( 右国のよ る大の 3) 解答(1) 運動の対称性より地 最高点 ッ=0 のセンサー10 50 上と最高点との間での上昇す し るのにかかる時間と下降する Vx 斜方投射の場合, 鉛直方向 (鉛直投げ上げ)と水平方向 (等速度運動)に分けて考え Vo Vo-0 のにかかる時間は等しいので, Orはt3D2.0×2= 4.0[s] (2) 水平方向には等速度運動と 同じ運動をするので, 0 Vェ 豚(20x Vy る。 58.8= Vor × 4.0 2=0out したがって、ox =14.7 15[m/s] 鉛直方向には鉛直投げ上げと同じ運動をするので, 0= voy -9.8×2.0 ,300ッ- gt したがって, Voy =19.6= 20[m/s] Voy 19.64 (3) tan0= Vor -= 1.3 ニ 三 14.7 3

(1)について質問です。 浮力F＝水の密度ρ×物体の体積V×重力加速度g なので F＝ρ0Vg だと思ったのですが回答はρVgでした。 なぜρ0Vgではないのか教えてください！！

発展例題7 浮力の反作用 発展問題 82 図のように,質量Mの容器をはかりの上に置き, 体積 V。の 水を入れて,体積Vの木片を静かに水に浮かせた。水の密度を Oo, 木片の密度を o, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 木片全体の体積Vに対する水面から出ている部分の体積 の比率を求めよ。 (3) 容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 木片 水 木片は重力と浮力を受けて静止して (3) 水と容器を一体の 指針 おり,それらの力のつりあいの式を立てる。また, 木片が受ける浮力の反作用として,水は木片から ものとして考えると, その重力は (M+pV)g, 浮力の 反作用はpVgで鉛直 M下向きに受けている。 はかりから受ける垂直抗力をNとすると,これ らの力のつりあいから, N-(M+o V) g-pVg=0 N=(M+pV+pV)g 別解)(3) 木片,水, 容器を一体のものと して考えると,重力と垂直抗力Nのつりあいか N=(M+p,V.+pV)g oVg N 力を受けている。 (M+poV)g (1) 木片が受ける力のつりあいか en 解説 ら,浮力をfとすると, f-oVg=0 (2) 木片の水中にある部分の体積をVWとする と,浮力fは,f=poVwgとなる。(1)から, f=pVg PoVwg=pVg Vw=2v Oo V-2v 求める比率は、1V-Vw V Oo O-0 V O0 ら,

1番下の文の「求める比率は、」のあとの計算が何でそうなるのか分かりません。 教えてください🙇🏻‍♀️

(1) 木片が受ける力のつりあいか 解説 ら,浮力を子とすると, f-pVg=0 (2) 木片の水中にある部分の体積を Vwとする と,浮力fは,f=poVwgとなる。(1)から, f=pVg W O0Vwg=pVg Vw=2v Po V-Vw V-2v 求める比率は, d-d P。 Po V- V

【等速円運動の加速度】 青線部がよく分かりません。 「⊿v↑とv↑が垂直になる」というのが図でイメージすることが出来ません。 具体的にどういう事なのでしょうか？

VとVの始点を合わせる。 Wat Wat では、点0を中心に半径r, 速さvの等速円運動をしている物体を考えます。 物体が短い時間Atの間に,点PからP'へ移動し,速度がひからびになった とすると,物体の加速度aは1秒あたりの速度変化ですから次のように表さ れます。 a=Aレ ー V 三 Af 角速度をoとすると,ZPOP'は時間Atの間の回転角なので,watと なります。ですから図の右の部分では,ひとびのなす角もWAtとなります。 等速円運動なのでひとびの大きさは等しいですから, oAtがきわめて小さい とき,Auはuと垂直になります。つまり, vは円の接線方向なのでAvは円 の中心を向きます。したがって,加速度aも円の中心を向きます。次に加速 度の大きさaについて考えましょう。図の右の部分を, Avを弧とした扇形 と考えるとAuの大きさAuは孤度法の弧の長さを表す式より lerg AV=VWat であることがわかります。以上より,加速度の大きさaは次のように表せま す。 V Wシー r AV V 2 = roを用いて変形をした) a= (ひ ニ AFてりw =rw' r 2 Kx W- rW Point xイ 2 等速円運動の加速度 a= = ro(円の中心向き) r f> O

問2と問4教えてください

問題I 図1aのようにしの字に曲げた金属板の側面にばね定数&[N/m]のばねが取り付けら ばねの自然長位置 れており,ばねと接触して大きさの無視できる質量m[kg]の質点がある。質点は金属 板の底面(x方向)に沿って動き,ばねが自然長より縮んでいる斜面の領域では質点 と底面との間に摩擦はなく,それより上の斜面の領域ではすべり摩擦係数が』であ do る。また,金属板のx方向は水平に対して角度#に傾けられており,装置は重力加速 度g[m/s]のもとに置かれている。以下の間に答えなさい。 間1 図1aのようにばねは質点の重力により押されて自然長から短くなっていると 図1a 考えられるが,その短くなっている長さ』[m]を求めなさい。 図1bのように質点をばねに接触させたまま手でばねを自然長からd[m]だけ縮ませ た後に放した。このとき質点はばねによりx方向に押し出され加速される。 ばねの自然長位置 間2 押し出される過程でのx方向への最大加速度 aw [m/s]を求めなさい。 d 間3 ばねが自然長となった時点で質点はばねから離れるが,手を離れてのちばね から離れる瞬間までに質点が得た運動エネルギー E 山を求めなさい。 問4 ばねから力を受けている過程での質点の最大速度 Vw[m/s]を求めなさい。 間5 上記間3の運動エネルギー Eoを用いて,ばねが自然長となる地点の高さに対 図1b して質点が上がる最高点の高さh [m]を求めなさい。

どこが間違ってるか教えてください

EX 0=120° で糸がゆるんだ。最下点で与えた速さ voはいくらか。