物理です。 (5)の計算なのですが、どこから10の-4乗が出てきたのですか？

***Exercise ニュートン環 制限時間15分 基本 図1のように、平面ガラスの上に、大きな半径の球面を持つ平凸レンズ) からできているレンズの凸面を下にしてのせ、上から垂直に波長えの単色光をあ 真上から見たとき、図2のように干渉縞が見えた。これをニュートン環という。 ように、 適当な位置を原点としてレンズ中心を通るように軸をとり, 平凸レン 心(m=0とする)から数えて番目の暗環の半径を測って半径を求めるこ える。 空気 R 平凸レンズ、 ガラス板 Tm 図 1 B 原点 A 図 24 -2r9 2 (1) 図1の経路 Aを通った光は経路Bを通った光よりも経路長が2dだけ長い. 経路 光が下面で反射するときには光の位相が反転することを考慮し, 経路 A と経路 B が干渉して暗くなる条件を答えよ. ただし負でない整数m (m = 0, 1, 2, …)を用 よい. (2) 三平方の定理を用いてrm と d, R の関係を求めよ. (3) dがRに比べて非常に小さいことからdを無視することにより,Rをm, i, t 用いて表せ. (4) 図2のように,m+n番目(n = 1, 2, …)の暗環の半径をtとし, X = rmt 88 2-

(1)ではなぜ、Aの点電荷が点Bにつくるときで考えるんですか？問題文のAはy軸上を自由に動く点で、無限遠からの点も同じ+QだからAとして考えるんですか？

[知識 442点電荷のつくる電場と電位 xy 平面内の点A(0, α)に, 点電荷 +Q(0) を固定した。 クーロンの法則の比例定数をん とする。電位の基準を無限遠として、次の各問に答えよ。 y +Q A(0, a) C 水(√34, 0) x (1) 無限遠から点B(0, -α) に,別の点電荷+Q を運んで固 +QB(0,-α)) 定する。 この電荷を運ぶのに必要な仕事はいくらか。 △(2) (1)の操作後の,x軸上の点C(√34,0)における電場の強さと向きを求めよ。 (3)(1) の操作後の, 点C および原点Oの電位はそれぞれいくらか。 ●ヒント (2) (3) 合成電場はベクトル和。 合成電位はスカラー和で求められる。 (1) 例題57 ①15分②年分

なぜ平均の速さはこのようになるのですか？

チェック問題 4 回転する導体棒 図のように, 裏表向きの一様な磁束 密度Bの磁場中に長さの4本の導体 棒と円形リングでつくった車輪がある。 い ま、このリングに外力 F を作用させて 反時計回りの一定角速度ω (1秒あたり の回転角)で回転させている。 この車輪 には図のように抵抗Rがつけられてい る。 すべての摩擦やR以外の抵抗は無視できる。 やや糖 15分 OB 3 R (1)各導体棒に発生している起電力の向きと大きさVを求めよ。 (2)抵抗R を流れる電流 (右向き正)を求めよ。 (3) 外力Fの大きさを求めよ。

1番下の式に重力を斜面方向に分解した分力の仕事が書かれないのは何故ですか？ 運動中は働かないということですか？

チェック問題 3 滑車と放物運動 図のように, 上端に滑車のつい 傾角30°の粗い斜面がある。質量 mの台車Aの上に質量mの球Bを 乗せ、軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。 台車は, 動 摩擦係数 3 やや 15分 B m A 4m 130° の斜面上Lだけ登り, 滑車に衝突すると, 球はその 3 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ はいくらか。 (2)球が飛び出した位置からはかった, 最高点の高さんはい くらか。 ただし, 最高点での球の速さは √3 -v となる。 2 解説 (1) 速さを問うので,エネルギーで解 こう。 まずは,動摩擦力から出してみよう。 図a で, 台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により 垂直抗力Nは, N N F N = 2mg cos30°=√3mg -30° 2mg よって、動摩擦力の大きさ Fは, 図 a F=3NV3 x √3mgmg... ① 3 3 ここで, 台車と球に注目して 《仕事とエネル ギーの関係》を立てると、 「3要素」は(ばねナシ), L T 1-1+ 前 (速さ0) (高さ0とする) 前 30° 後 (速さ), (高さはLsin30°= 前 2 高さ 0 とする 図 b 0+(-FXL)+(張力T)×L=122mu2+2mg × 12L となるね。 未知 この式からは求まるかい? 2

1番下の式に重力を斜面方向に分解した分力の仕事が書かれないのは何故ですか？ 運動中は働かなということですか？

チェック問題 3 滑車と放物運動 やや難 15分 図のように, 上端に滑車のつい また傾角30°の粗い斜面がある。 質量 mの台車 Aの上に質量mの球Bを 乗せ、軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。台車は,動 √3 m B C mA 4m 30° 車 摩擦係数・ の斜面上Lだけ登り, 滑車に衝突すると, 球はその 3 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ はいくらか。 (2) 球が飛び出した位置からはかった,最高点の高さんはい くらか。ただし、最高点での球の速さは0となる。 解説 (1) 速さを問うので,エネルギーで解 こう。 まずは、動摩擦力から出してみよう。 図aで,台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により垂直抗力 N は, -30° N = 2mg cos30°= √3mg 2mg よって、動摩擦力の大きさ Fは, 図 a √3 √3 3 3 F = 1 -N= × √3mg = mg ① ここで,台車と球に注目して 《仕事とエネル ギーの関係》を立てると、 「3要素は (ばねナシ), 前 (速さ0), (高さ0とする) 中し T OF 130° 後 (速さひ)(高さはLsin30°=12L)で. 高さ 0 とする 図 b |---------- 1 0+ (−F × L) + (張力T) ×L=1/22m² +2mg×1/2 L となるね。 未知 この式からは求まるかい? 12

なぜ(1)は7.2×10*4の表しているのに(2)は2.5なんですか？？0.25×10では無いんですか？？

□ 6. 速さと移動距離 次の各問に答えよ。 6. 12 例題1 (1) 自動車が,一定の速さ20m/sで直線上を運動している。 自動車が1時 間に移動する距離は何mか。 (1) (2) (2) 一定の速さで1時間に10kmを走る人が, 15分間走ったときの距離は 何kmか。 1知識

(1)で、一体となって動いた=動き始めた=最大静止摩擦力μＮを使うと思ったのですが、なぜfなのですか？

チェック問題 2 重ねた2物体の運動 標準 15分 なめらかな床の上に, 質量 M の板 Aと質量mの物体Bが重ねて置かれ ている。 板Aと物体Bの間は粗く,そ B. m A M ( の静止摩擦係数はμ, 動摩擦係数はμ'であるとする。 加速度 の正の向きを右向きとする。 板Aと物体B AFの力で右向きに引いたら, は一体となって加速度 α で動いた。 α を求めよ。 (2) 板Aを大きさ F2の力で右向きに引いたら, 物体Bは板 A の 上をすべり始めた。 そのときの加速度 α2 と F2 を求めよ。 (3)今度は,物体Bを大きさが F3 の力で右向きに引いたら, 板Aと物体Bはそれぞれ異なる加速度 CA, B で動いた。 A, B をそれぞれ求めよ。

物理の運動方程式の問題です。 下の問題の（2）についてですが、解答には計算の過程で AB間にはたらく最大静止摩擦力fについて、 f＝μN＝μmg（N＝mgより）と書いてありました。 ここでなぜNをmgに直したのでしょうか。 Nのままではいけないのでしょうか。 分かる方教えて... 続きを読む

チェック問題 2 重ねた2物体の運動 なめらかな床の上に, 質量Mの板 Aと質量mの物体Bが重ねて置かれ ている。 板Aと物体Bの間は粗く、 そ m A. M 原 15分 の静止摩擦係数はμ, 動摩擦係数はμ'であるとする。 加速度 の正の向きを右向きとする。 (1) 板Aを大きさ F の力で右向きに引いたら, 板Aと物体B は一体となって加速度 α で動いた。 α を求めよ。 (2) 板Aを大きさ F2の力で右向きに引いたら, 物体Bは板A の 上をすべり始めた。 そのときの加速度 α と F2 を求めよ。 (3)今度は,物体Bを大きさが F3 の力で右向きに引いたら, 板Aと物体Bはそれぞれ異なる加速度 CA, dB で動いた。 A, B をそれぞれ求めよ。

(3)で、動摩擦力を用いるのはなぜですか？ 動いたっていうことは、動き始めた=最大静止摩擦力を用いるのかなとおもったのですが、、

"N チェック問題 2 重ねた2物体の運動 なめらかな床の上に,質量Mの板 Aと質量mの物体Bが重ねて置かれ ている。 板Aと物体Bの間は粗く、 そ の静止摩擦係数はμ,動摩擦係数はμ' であるとする。加速度 の正の向きを右向きとする。 (1) 板A を大きさ F1 の力で右向きに引いたら, 板Aと物体B は一体となって加速度 α で動いた。 α」 を求めよ。 (2) 板Aを大きさ F2 の力で右向きに引いたら, 物体Bは板A の 上をすべり始めた。 そのときの加速度 α2 と F2 を求めよ。 (3) 今度は,物体Bを大きさが F3 の力で右向きに引いたら, 板Aと物体Bはそれぞれ異なる加速度 α, a で動いた。 でもめっ A, AB をそれぞれ求めよ。 A. B m M 標準 15分

Bには右向きにしか力が働いていないのになぜ動かないのですか？

なめらかな床の上に,質量Mの板 Aと質量mの物体Bが重ねて置かれ ている。 板Aと物体Bの間は粗く、そ の静止摩擦係数はμ,動摩擦係数はμであるとする。 加速度 の正の向きを右向きとする。 A B. 標準 15分 m M (1) 板Aを大きさ F1 の力で右向きに引いたら, 板Aと物体B は一体となって加速度 α で動いた。 αを求めよ。 (2) 板Aを大きさ F2の力で右向きに引いたら,物体Bは板Aの 上をすべり始めた。 そのときの加速度 2 と F2 を求めよ。 (3) 今度は,物体Bを大きさが F3 の力で右向きに引いたら, 板Aと物体Bはそれぞれ異なる加速度 αA, ag で動いた。 AA, AB をそれぞれ求めよ。