この問題の問い5なんですけど、つり合いの位置よりも下にある場合、Bに働く力は2枚目のようになると思うんですけどなぜ間違ってるのかがわかりません。 またこの式はどういう場合を表してるのかを教えていただけると幸いです。お願いします。

〈たてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に、同じ質量mの穴の開いた小さ ばねの他端は棒の0端に固定した。 ばねはOP 方向のみに伸縮し, 棒 物体A, B を通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。 さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 [18 広島大」 P 物体B x=0+ ー接着剤 物体A 床 A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。 重力加速度の大きさをgとする。 初めに, ばねはその自然の長さからだけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。 図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みを,m,k,g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を, m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m,k, 6を用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。 また, 物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり, Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m,k,g, xを用いて表せ。 (6)Tをxの関数として,-3d≦x≦3d の範囲でグラフにかけ。 ここでは6>3d とする。

物理基礎の問題です！ ③が答えになるんですが 考え方(特にコイルの磁場について)を わかりやすく教えてほしいです！！ よろしくお願いします🙇🏻‍♀️՞

思考 物理 量はそれぞれいくらか。(a 中の比熱はそれぞれいくらか。 (20. 県立広島大改) 271. 電磁誘導 図のように、糸に円形磁石を取りつけた振り子が ある。その支点の真下に円形コイルを水平に置き,コイルをオシロ スコープに接続する。 コイルよりも大きな振幅で振り子が振動する とき,コイルに発生する電圧の変化をオシロスコープで測定する。 なお,磁石の直径は,コイルと同程度であるとする。振り子の振れ が最大となったときに観測を始めたところ,最初に電圧Vが正の向 きに増え始める波形が得られた。 振り子が2往復する間の波形とし て最も適切なものを、次の①~④のうちから選べ。 1 V 磁石 端子へ コイル ③y ② VA 左の力 0 時間 @ as.0 1.0 20.0 TS 時間 時間 時間 ●ヒント ドンの運動の 270 (3) 電熱線で発生したジュール熱は、 水 (油) と容器が得た熱量の和に等しい。 (07. センター試験 改 -271 磁石が近づくときはコイルを貫く磁場が増加し, 遠ざかるときはコイルを貫く磁場が減少する。

物理基礎の問題です！ (3)を分かりやすく教えて欲しいです！！ よろしくお願いします🙇🏻‍♀️՞

思考実験 270.油の比熱の測定 油の比熱を求めるため,次の実験を行った。 水(または油)を入れた容器に電熱線を浸し、電池, 可変抵抗,スイッチからなる直列 回路をつくった。回路には電流計, 電圧計がとりつけられ, 電熱線に流れる電流,加わ っている電圧を測定できる。また,可変抵抗の抵抗値を変化させて,電流,電圧を調整 できる。 容器には温度計がとりつけられており,内部の水 (または油)の温度を測定でき る。 容器は断熱材でおおわれており、 電熱線で発生した熱は容器の外には逃げないもの とする。また,水の比熱を4.2J/ (g・K) とする。 実験結果は、表のようになった。 液体の | 種類 質量 電流計の電圧計の 通電時間 液体および容器の温度[℃] [g] 水 |水 200 読み [A] 読み[V][分] 実験前 実験後 1.01 12.0 13.0 10. 20.5 油 3.0 4.0 65 8.5 18.5 (1) 下線部について, どのような回路を組 めばよいか。 右に示 した記号を用いて, 回路の概略を図示せよ。 容器(電熱線, 器具 電池 可変抵抗 電流計 電圧計 スイッチ 温度計を含む) 記号 A (V 医 (3) 水あるいは油を用いた実験で,電熱線で発生した熱量はそれぞれいくらか。公式 容器の熱容量, 油の比熱はそれぞれいくらか。 20. 県立広島大改)

広島大学の二次試験で物理を受けるのですが、どんな参考書がおすすめですか？

オ、が分かりません。詳しい解説をお願いします。

図1のように、理想気体が入った容器 A と容器Bがあり, コックの付 2 いた容積の無視できる管でつながっている。 容器Aの容積は Vo で一 定であるが, 容器Bには滑らかに動く軽いピストンが付いていて容積が変 化するようになっている。 ピストンには常に一定の大気圧 Poがかかって いる。容器Aと容器 B, コック, 管, ピストンはすべて断熱材でできてい る。また, 容器Bには気体を加熱および冷却できる温度調節器が取り付け られていて,気体の温度調節が可能である。 温度調節器の体積と熱容量は 無視できるものとする。 次の文章中の空欄 ア~オ に入る適切な数式を記せ。 はじめ、コックは開いていて, 容器A内と容器B内の気体はともに圧力 Po, 温度 To, 体積 Vo の状態にあった。 その後, 過程 ①~③のように容器内の気体の状態を変化させた。 過程 ① まず, コックを開けたまま気体をゆっくりと加熱した。 これにより、温度調節器から気体へ熱量Q 容積 Vo 容器A 大気圧 Po |!! コック 温度調節器 emm オ:Q 容器B が与えられ, 容器A内と容器B内の気体の温度はともに 2T になった。 加熱後の容器B内の気体の体積は [ア] である。また、この過程で容器内の気体が外部にした仕事はイであり、容器A内と容器B内 の気体の内部エネルギーは,あわせてゥだけ増加した。 過程 ② 次に、コックを閉じ、 容器B内の気体だけをゆっくりと冷却し、体積をV にした。 冷却後の容器B 内の気体の温度はエである。 過程 ③ 次に、再びコックを開いた。 温度調節器を作動させずにしばらく待つと、容器A内と容器B内の気 体の温度はともに To になった。 この過程でピストンの位置は変化しなかった。このことから, 過程 ② で 気体から温度調節器へ放出された熱量はオであることが分かる。 7: 300 イ: 2Povo 7: Q-2P₂ Vo I: 3 To

2でなぜ単純にμmgと答えてはダメなのでしょうか

O 左 文) やや 思考〉 125. 重ねた物体の運動 図のように, 水 平面上に質量Mの台車を置き, その上に質 量mの物体をのせた。 台車と水平面,斜面 との間に摩擦はないものとする。 台車と物 体との間の静止摩擦係数をμ,重力加速度 の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 M (1) 台車を右向きに一定の大きさFの力で引くと, 台車と物体は一体となって動き出 した。 このときの水平面に対する台車および物体の加速度の大きさと, 台車と物体と の間にはたらく摩擦力の大きさを,M,m, μ, F, g のうち必要なものを用いて表せ。 (2) 力Fを大きくしたところ,力が大きさ F1をこえたときに,物体は台車の上をすべ り始めた。 力の大きさ F1 を,M,m, μg を用いて表せ。 >2^3^S (3) 台車を最初の位置にもどし,両者が一体となって動くような一定の力で台車を引 いて,斜面に達する前に力を取り除くと, 一体となったまま斜面を上がっていった。 このとき,台車と物体との間にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 合 ( 11. 広島大改) 例題 9 物体 AT 4 |台車 TOHO ます

(2)から分かりません。 方針だけでも良いので教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

問題6 【キルヒホッフの法則②】 [2014 広島大学] 直非] 問 図のような, 長さ1の細長い一様な棒状の抵抗体 AB を含む回路を考える。 抵抗体の左端 Aから距離 α の位置にある点Q と, 抵抗体の右端Bは, 電圧 V の直流電源につながって おり、スイッチSと未知の抵抗値 Rx をもつ抵抗器が、 抵抗体の両端につながっている。 ま た、検流計 G, 抵抗 , 導線Lが図のように接続されていて、導線Lと抵抗体の接点Pは点 Qと右端 Bの間で自由に動かせるようになっている。 直流電源の内部抵抗とすべての導線 の抵抗は無視でき, 検流計G の内部抵抗は抵抗に比べて十分に小さいものとする。 抵抗 体AB 全体の抵抗値を R, 左端A と点 Q の間の抵抗体の抵抗値をRA とする。 回路の各部 分を流れる電流 ⅠA, IB, IM, Ic, Ix, lo を, 図に示す矢印の向きを正として定義する。 初 め、スイッチSは閉じている。 次の問いに答えよ。 S.I Ix. M ald 検流計 G スイッチ S IA A 抵抗値 RA IG IMP r Rx 導線L IB B 18.0 36 8.0 4.0 5.0 O 19 (1) 抵抗値 RA を, R, 1, a を用いて表せ。 CH (2) Ix, lo, IM , それぞれ, IA, IB, Ic のうち必要なものを用いて表せ。 接点Pを動かしたところ, 検流計に電流が流れなくなる位置があった。 その位置に接点 Pを固定し､ P と右端Bの間の抵抗体の長さを測定したところ, b であった。 (3) 抵抗 Rx に流れる電流 Ix を, Rx, R, RA, Vのうち必要なものを用いて表せ。 (4) 接点Pと抵抗体の右端 B の間の電位差 VB を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) 抵抗値 Rx を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用いて表せ。 (6)次に、 接点Pを固定したまま, スイッチSを開いた。 回路全体で消費される電力 W を, R, v, V を用いて表せ。 ただし, a = 1/4 および bo=1/2 とせよ。

(2)から分かりません。 方針だけでも良いので教えてください🙇‍♀️

問題6 【キルヒホッフの法則②】 [2014 広島大学] 直非] 問 図のような, 長さ1の細長い一様な棒状の抵抗体 AB を含む回路を考える。 抵抗体の左端 Aから距離 α の位置にある点Q と, 抵抗体の右端Bは, 電圧 V の直流電源につながって おり、スイッチSと未知の抵抗値 Rx をもつ抵抗器が、 抵抗体の両端につながっている。 ま た、検流計 G, 抵抗 , 導線Lが図のように接続されていて、導線Lと抵抗体の接点Pは点 Qと右端 Bの間で自由に動かせるようになっている。 直流電源の内部抵抗とすべての導線 の抵抗は無視でき, 検流計G の内部抵抗は抵抗に比べて十分に小さいものとする。 抵抗 体AB 全体の抵抗値を R, 左端A と点 Q の間の抵抗体の抵抗値をRA とする。 回路の各部 分を流れる電流 ⅠA, IB, IM, Ic, Ix, lo を, 図に示す矢印の向きを正として定義する。 初 め、スイッチSは閉じている。 次の問いに答えよ。 S.I Ix. M ald 検流計 G スイッチ S IA A 抵抗値 RA IG IMP r Rx 導線L IB B 18.0 36 8.0 4.0 5.0 O 19 (1) 抵抗値 RA を, R, 1, a を用いて表せ。 CH (2) Ix, lo, IM , それぞれ, IA, IB, Ic のうち必要なものを用いて表せ。 接点Pを動かしたところ, 検流計に電流が流れなくなる位置があった。 その位置に接点 Pを固定し､ P と右端Bの間の抵抗体の長さを測定したところ, b であった。 (3) 抵抗 Rx に流れる電流 Ix を, Rx, R, RA, Vのうち必要なものを用いて表せ。 (4) 接点Pと抵抗体の右端 B の間の電位差 VB を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) 抵抗値 Rx を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用いて表せ。 (6)次に、 接点Pを固定したまま, スイッチSを開いた。 回路全体で消費される電力 W を, R, v, V を用いて表せ。 ただし, a = 1/4 および bo=1/2 とせよ。

(２)から分かりません。 方針だけでも良いので教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

問題6 【キルヒホッフの法則②】 [2014 広島大学] 直非] 問 図のような, 長さ1の細長い一様な棒状の抵抗体 AB を含む回路を考える。 抵抗体の左端 Aから距離 α の位置にある点Q と, 抵抗体の右端Bは, 電圧 V の直流電源につながって おり、スイッチSと未知の抵抗値 Rx をもつ抵抗器が、 抵抗体の両端につながっている。 ま た、検流計 G, 抵抗 , 導線Lが図のように接続されていて、導線Lと抵抗体の接点Pは点 Qと右端 Bの間で自由に動かせるようになっている。 直流電源の内部抵抗とすべての導線 の抵抗は無視でき, 検流計G の内部抵抗は抵抗に比べて十分に小さいものとする。 抵抗 体AB 全体の抵抗値を R, 左端A と点 Q の間の抵抗体の抵抗値をRA とする。 回路の各部 分を流れる電流 ⅠA, IB, IM, Ic, Ix, lo を, 図に示す矢印の向きを正として定義する。 初 め、スイッチSは閉じている。 次の問いに答えよ。 S.I Ix. M ald 検流計 G スイッチ S IA A 抵抗値 RA IG IMP r Rx 導線L IB B 18.0 36 8.0 4.0 5.0 O 19 (1) 抵抗値 RA を, R, 1, a を用いて表せ。 CH (2) Ix, lo, IM , それぞれ, IA, IB, Ic のうち必要なものを用いて表せ。 接点Pを動かしたところ, 検流計に電流が流れなくなる位置があった。 その位置に接点 Pを固定し､ P と右端Bの間の抵抗体の長さを測定したところ, b であった。 (3) 抵抗 Rx に流れる電流 Ix を, Rx, R, RA, Vのうち必要なものを用いて表せ。 (4) 接点Pと抵抗体の右端 B の間の電位差 VB を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) 抵抗値 Rx を, R, V, a, bo, lのうち必要なものを用いて表せ。 (6)次に、 接点Pを固定したまま, スイッチSを開いた。 回路全体で消費される電力 W を, R, v, V を用いて表せ。 ただし, a = 1/4 および bo=1/2 とせよ。

さんかっこでtが2～3のときPに対するQの電位が負となる時はないんですか？

基礎問 89 自己誘導起電力 自己インダクタンス2[H) のソレノイドコイル、 電流を制御できる電源,抵抗値 10 [2] の抵抗,内 部抵抗が無視できる電流計およびスイッチを図1に Q 示すようにつないで,同路をつくった。 電源を制御して回路に流れる電流を、図2のよう に時間変化させた。ただし、電源から点Pに向かう 電流を正とする。 (1) 時刻(0<t<1[s])のとき,ソレノイドコ イルに生じる誘導起電力の大きさを求めよ。 (2) 時刻t=0.5 [s] のときの電源の出力電圧 (両端の電圧)を求めよ。 ソレノイド ソレノイドコイルの誘導起電力の時間変化を,横軸を時刻tとして図示 抵抗 電源) 図1 電流I(A) 21 0 一時刻t() 図2 せよ。ただし、点Pに対して点Qの電位が高いときを正とする (東京電機大·広島大) ●自己誘導起電力 コイルに流れる電流が変化すると 精 講 を貫く磁束が変化することにより,コイルに誘導起電力があ。 する。これを自己誘導起電力といい、その大きさは電流の時間変化の如へ 4t に比例し、その比例定数Lを自己インダクタンスという。 自己誘導起電力:V=-L- dt 起電力の向き 電流の変化を妨げる向き ●相互誘導起電力 電流が変化するコイル(1次コイル)の近くに別のコイル(o 次コイル)があるとき,2次コイルを貫く磁束の変化により,2次コイルに発生 する誘導起電力カを相互誘導起電力という。誘導起電力の大きさは,1次コイル の電流の時間変化の割合号に比例し、その比例定数Mを相互インダクタンス という。 相互誘導起電力: V=-M dt