オとカにについてです。 なぜ終端速度の時は等速度になるのでしょうか？教えてください

126 19 電子と光 ☆必解 149. <ミリカンの実験〉 次の文中の空欄 ア~カに当てはまる式を答えよ。 空欄には数値を有効数字2桁で記入せよ。 ただし, 重力加速度の大きさを g 〔m/s'], プランク定数をん 〔J•s]. 光の速さをc [m/s] とする。 電気素量を図の装置で測定することを考えよう。 イオン化 するために必要な電離エネルギーがU [J] の中性原子は, 外 光源 部から照射される波長入 〔m〕の光子と衝突すると 微粒子 噴射器 顕微鏡 [m] のとき,電子を放出して正のイオンとなる。 イオンや電子が生成される空間 中に微粒子を噴射すると,微粒子は帯電して電場による力と重力を受けて運動する。光源か ら可視光を照射すれば,光を散乱する微粒子の運動を顕微鏡で観測することができる。 強さがE[V/m〕 の電場の中で電気量g [C] (g>0) の微粒子が受ける力の大きさはイ 〔N〕である。微粒子の質量がm 〔kg〕 であるとき, 電場によって微粒子を静止させるために は、電場の向きを鉛直上向きとし, 強さをウ 〔V/m〕 とする必要がある。 鉛直上向きの電場の強さを Eì 〔V/m〕 に調節して質量m 〔kg〕の微粒子を上昇させた。微 粒子が空気中を速さ” [m/s] で運動するとき, 比例定数をk [N•s/m〕 として大きさんの空 気による抵抗力を受ける。 微粒子の加速度は鉛直上向きを正としてエ 〔m/s2] となる。 また,微粒子が十分な距離を運動した後の終端速度の大きさ v1 〔m/s] は, v = [m/s] と求められる。ここで電場の強さを0にすると微粒子は自由落下を始める。 十分な距離を落 下運動した後の終端速度の大きさv2 [m/s] を測定すれば, 微粒子の質量がわからなくて も測定したvv2 を用いて微粒子の電気量を g= [C] と求めることができる。 このようにして4回測定を行ったところ, 観測された電気量は3.1×10 -19C, 4.7×10-1C, 8.0×10-1C, 1.11×10 -18Cであった。 これらの測定値,および測定値の差は電気素量の整 数倍である。また,電気素量の値は 1.0×10 -1℃以上であることが知られている。 以上より, 得られた測定値から電気素量を有効数字2桁で求めると キ C となる。 〔19 同志社大 〕 必解 150. 〈光電効果〉

fbc＝ma になる理由が分かりません... fbc＝5ma になると思ったのですがなぜでしょうか…?

D 思考 179. 積み重ねた物体 図のように, 水平でな C めらかな床の上に, 質量がそれぞれ3m,2m, mの直方体の物体A, B, C, 積み重ねて置 かれている。 中央の物体Bにひもをつけて、 A 第Ⅰ章 力学Ⅰ この上面に乗り移り の大きさを 定の大きさの力で右向きに引く。 AとBとの間, BとCとの間の摩擦係数は等しいとし, 静止摩 擦係数をμ, 動摩擦係数をμ'とする。 また, 重 力加速度の大きさをg とする。 B ひもを大きさ T, の力で引いたところ,A, B, Cは一体となって運動した。 ただし、小物体 (1) 物体の加速度の大きさαを求めよ。 CDの加速度を までの時間を を求めよ。 距離を求めよ。 (関西 h (2) AとBとの間にはたらいている摩擦力の大きさ∫AB と,BとCとの間にはたらいて いる摩擦力の大きさ/Bcをそれぞれ求めよ。 (3) 静止していた状態から, 水平距離 dを進んだときの物体の速さを求めよ。 (4) ひもを大きさ T2 の力で引いたところ,BとCは一体となって運動したが, AとB との間にはすべりが生じた。 T2 はいくらより大きくなければならないか。 (5) ひもを大きさ T3 の力で引いたところ, AとB,BとCとの間にそれぞれすべりが 生じた。3つの物体は,それぞれ重なりあう物体と面を接して運動している。このと きの,A,B,Cの加速度の大きさをそれぞれ求めよ。 思考やや難 180. 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 物体 1台車 (静岡県立大改)

問5で、台車から手を離した位置を基準にしているのに−mgAsin30°となっているのはなぜですか？？

千葉大理系前期 2023年度 物理 31 図のように、傾きの角30°のなめらかな斜面上に質量mの台車が置かれ, そ の台車には軽く伸び縮みしない糸の一端が取り付けられている。 その糸のもう一 端は、斜面の上端に固定された定滑車と床と軽いばねでつながれた動滑車を介 して、天井に取り付けられている。 なお, 台車, 定滑車,動滑車,糸は,すべて 同一の鉛直面内にあり, 台車から定滑車までの糸は斜面と平行, 定滑車から動滑 車および動滑車から天井までの糸は鉛直で, 糸がたるむことはないものとする。 また、2つの滑車は軽く、なめらかに回るものとする。 台車が静止しているときの位置をつり合いの位置とする。図のように,このつ り合いの位置から,斜面の最下点までの距離をLとする。なお,距離L,なら びに、台車から定滑車までの距離は、後述する単振動による台車の振幅に対し て,十分に長いものとする。また,ばね定数をk, 重力加速度の大きさをgとす る。 空気抵抗や摩擦は無視できるものとして、以下の問いに答えなさい。ただ し、解答に用いる物理量を表す記号は,問題文中に与えられているもののみとす る。 a tut | 天井 重力の向き 定滑車 台車 m 食じめに、 ように L 30° 図 0000 動滑車 ばねん 床

屈折についてです なぜ赤線部のようになるのでしょうか 式も教えてくださるとありがたいです🙏

例題 87 水面からんの深さのところに点光源Sが ある。 the cox xo n= x nau 空気の屈折率を1, 水の屈折率をn, 真空 中の光速をcとし, 水中から空気中へ向かう 光の入射角を α,屈折角をβとする。 み t=n こ h heus cosd 空気 (1)Sを出てから、入射角 αで水面に達するまでにかかる時間はい くらか。 (2) sinβをnとsinαを用いて表せ。 (3)水面上に円板を置き, Sから発せられる 光が空気中に出ないようにするとき,円板 の最小半径を求めよ。 図のように, の凸レンズ A 光軸を一致させ して固定する。 3fだけ離れた (1) 凸レンズ その像の大き (2) 凸レンズ るか。 また、 解 (1) レンズの hn 解 t= + マ C0960 3f b n (1) 水中での光速はv=-であり、水面までの距離は レンズAの であるから, 水面に達するまでに要する時間は COS a h 実像ができ 像の大きさ t= COS a hn ひ CCOS a x 3f b 121 求

最後の２行どう変形したらこうなるんですか？？ (11)です。

(より y2-(L-2) tan 0 = (1-2) - (2 ④のを代入して y2= eBb mu (11) ⑤⑦ より L (-) (m) ......⑦ eBbL y=yi+y2= mu eBbL ... u = my これを式(ア)に代入して、整理すると (am) Sats (ala (m) (-3) ubi JINS VIL m VIL e dx eBbL\2 = ☑ my y2 e - VI m dL62B2 ☑ x

問3からが分かりません。解説お願いします🙏 問2も自信が無いので間違っていたら教えていただけると嬉しいです💦

II 真空中に長さ、間隔dの平行な2枚の電極板をおく。 図2に示すように原点 0を定め, 電極板と平行に軸、 垂直に軸をとる。 電極板間に電圧Vを加 え、一様な電場を作り,質量,電荷g(g>0) の荷電粒子を原点0から 軸上で正の方向に速さ”で入射させた。 以下の問い (問1~問3)に答えなさい。 ただし、電極板の厚さと端の影響は無視できるものとする。 問1 電場に入射した荷電粒子は,やがて電極板間の点P (L, y)に達した。 以下を求めなさい。 (1) 電極板間の電場の強さ (2)荷電粒子が電場から受ける力の大きさ (3) 原点0から点Pまでにかかる時間 (4)点Pにおける荷電粒子の速さ (5)点Pのx軸からの距離y 問2 次に0である空間に一様な磁場を与えた後、同様に荷電粒子を電場 に入射させたところ、図3に示すように荷電粒子はx軸上を直進し、やがて 点Q(L, 0)に達した。 このとき, 以下を求めなさい。 (1)与えた磁場の向きと磁束密度の大きさ (2)荷電粒子が点Qに達したときの速さ 問3 問2において直進していた荷電粒子は,点Qより右側では電場の影響を 受けず磁場の影響のみを受けて運動し、やがて点R (L, -y2)に達した。 このとき,以下を求めなさい。 (1)荷電粒子が受ける力の向きと大きさ (2)点Rのx軸からの距離yz (3)点Qから点R までにかかる時間

2枚目の画像についてなんですが、C1の方を上を-Q1"、下を+Q1"としてやったんですがどうしても-になってしまいます。これはマイナスであってるんですか？？なんか、一回目の作業の時とあんまり条件が変わらないのに変わるのが納得いかなくて、、 もし、V1がマイナスでQ1は上が+... 続きを読む

Date <コンデンサー> コンデンサーの切り替え 次の回路において、最初のコンデンサーは充電されておらず、S1 を閉じて、十分時間が経過した。 の後、S1 を開き、S2 を閉じた。そして十分に時間が過ぎたとき、S2を開いた。 この作業を繰り返し たとき C2 の電位差はいくらか。 また、この作業を繰り返したとき C2 の電位差はある値に収束して いくが、この値はいくらか。 Vo R C1(C) S₂ 2Vo R C₁₂(C) S.を閉じた時にたまる電気量Qは、 Q₁ = CVO 7", Vo Sを開き、S2を閉じ十分時間がすぎたときのC1C2に たまる電気量Q11Q2 とすると, Ho 電荷保存より Q1+Q2'=CVo-①. V₁ キルヒ 第2より 2Vo=-Vi'+Ve-2 12Vo また、電気量はそれぞれ. コンデンサーの解法のベース ⑩電荷保存の式(3) ②コンデンサーの数だけQ=CV ③もいくホック第2. で、スイッチ入前のエネルギーと ジュール熱とスイッチ後の保有の式 Q1の方は、 Itoi TQ - +カーか、どっちに帯か分か 深いので、仮定でおいてる。 Q1CVi', Q2'=CV2'一国 V2'V''+2Voより (本来) CV,'+C(Vi'+2vo)=CVo CV = -2 eu vi == Vo Ve = 2 Vo Q11=1/cvQ2=cveである K Vが一になった から、Qの符が -Q1 +Q₁" この操作をくり返すと、QはいつもCVで一定 の値を取る Vo c Vo 2vo Q1CV Sを開き、S2を閉じ十分時間がたったあと CVOに戻る C,Ceの電気量をQ,ごとすると、

⑵の答えは合っているのですが、解き方が違いました。考え方は正しいですか。 また、⑶の答えが違ったのですがF=IBL=qvBとして解いたらダメな理由を教えてください。

[知識) 525. ホール効果 図のように, 3辺の長さがん, 3h, 6hの直方体の金属を水平に置き,一定の電流Iを流 して,鉛直上向きに磁束密度B の一様な磁場を加える と. ホール効果の現象が生じた。 次の各問に答えよ。 ただし,電子の電荷を -e, 金属中の単位体積あたり I B 面S 面丁 6h の電子の数をnとし, 金属中の電子は速さで運動しているものとする。 (1)電子が磁場から受ける力の大きさを求めよ。 例題44 3h (2)面Sと面Tの中央の2点間に電位差が生じた。この電位差 Vo を求めよ。また,高 電位側の面はどちらか。 (3) 電位差 V は,電流の大きさ」に比例する。Vを求めよ。 (岩手大改)

答えは2番でした。 けれど、それぞれのTを出して、Uを出して、連立をしたら、8番になりました。 解き方を教えてください。

(4) 理想気体が容器内に閉じこめられている。 図4は、この気体の圧力と体積Vの変 化を表している。 初めに状態 A にあった気体を定積変化させ状態Bにした。 次に状態 Bから断熱変化させ状態Cにした。さらに状態Cから定圧変化させ状態 Aにもどし |た。 状態 A,B,Cの内部エネルギーUA, UB, Ucの関係を表す式として正しいもの 後の①~⑧のうちから1つ選べ。 5 PVにRT. T=PV TR 291 [US-VA = 3FTI 27 B VADC=//PT, DeUc2-PT,定積 Pc- Ne- UB = PT+ Pi O T₁ Vc-VB=0 断熱 271 A C 定圧 ri 2V2 図 4 ① UA<UB<Uc ② UA<Uc<UB ③ UB<UA<Uc ④ UB<Uc<UA ⑥Uc<UB<UA ⑤UC<UA<UB ⑦UB=Uc<UA ⑧ UA<UB=Uc

68番です。 1枚目が解答なのですが、「面に平行な速度成分は変わらないから」、とありますが、どうしてそう言えるか分かりません。 ご回答よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

68 面に平行な速度成分は変わらないか 垂直成分の変化だけを追えばよい。 左向きを正とすると m.eu cos 0-(-m.u cos 0) u sine ucose eucosa eu cos 0- =(1+e)mucosa ると u 後 U 図1 図2 前 図2のように, 速度ベクトル (または m倍した運動量ベクトル) の変化を追っ てもよい。面に平行な成分が共通なので, 結局, 垂直成分の変化を調べることにな る。