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リュケイオン 「高校物理質問掲示板」



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★ (No Subject) / hoku [関東] [浪人生]
こんにちは
物理のエッセンス力学波動編の
p75のＥＸや問題90で力学的エネルギー保存則を用いるとき、
どちらも右辺の位置エネルギーのlに代入する数値の場所に
ｒ＋ｒsinθ←ｅｘではsin30とありますが、
これはどこの部分の長さを表しているのかがいまいちわからないのですがおしえてもらえないでしょうか。
No.1575 - 2010/08/28(Sat) 17:35:43
☆ Re: / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
hokuさん，こんにちは。
返信が遅くなってしまってすいません。

どちらの問題も重力の位置エネルギーの基準点を地面にとっていますので，
ともに，r+rsinθ は，地面から質点までの高さを表しています。
No.1577 - 2010/09/02(Thu) 14:30:58
★ ダイオードの問題について / persuader ♂ [関東] [高３生]
エッセンス電磁気編のP61のダイオードの問題なのですが、
ダイオード=導線とみなせるという、ダイオードの仕組みも理解出来たのですが、

(2)の答え、「ＡＢには上の電池の４Ｖがそのまま流れる」というのは、どうしてでしょう？
１２Ｖの方も、ＡＢ間に流れてるのではないのでしょうか？
上半分回路と下半分回路に、それぞれの抵抗を流れる電流ia ,ibと仮定して、
閉回路一週＝０Ｖの計算を行うと、答えは出ますが、釈然としません
どうか宜しくお願いします
No.1573 - 2010/08/04(Wed) 23:30:33
☆ Re: ダイオードの問題について / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
persuaderさん，こんにちは。
返信が遅くなって申し訳ありません。

ia ,ibとおくと，ia=-2,ib=4 となったと思います。確かに釈然としませんね。

ところで，ia,ibやキルヒホッフやダイオードのことはすべて忘れて，
解答図の回路において，
「点Ｂの電位を０Ｖとすると，点Ａの電位は何Ｖか？」
と問われたら，どう考えますか？
No.1574 - 2010/08/08(Sun) 15:48:15
★ 物理 波の伝わり方 / なな
図がないのですが…
船Ａ､Ｂ､が右にＣが左にそれぞれva､vb､vcで進んでいる
船はすべて直線ｌ(ｴﾙ)上にある

図のように船が進んでいる

BはＴごとに短い汽笛を鳴らしている

空気の音速Ｖ 水面を波が伝わる速さＷ

1)Bが最初の汽笛を鳴らした時刻にＡとＢの距離はＬ

ｱ)この汽笛がＡに届くのは汽笛を鳴らした時刻からどれくらい時間が経ってからか？

ｲ)二番目の汽笛もｱと同様に求めよ

ｳ)船Ａで観測者が聞く汽笛の時間間隔は？


２)
Ｃにいる観測者が聞く汽笛の時間間隔は？

３)Ｔ＝70秒ｖc＝ｖaのときＡにいる観測者は69秒ごとに
Ｃにいる観測者は67秒ごとに汽笛を聞いた
ｖa､vbを求めよ
ただしＶ＝340m/s


４)３)のときBの発する汽笛の振動数が500HｚのときＡ Ｃの汽笛の振動数はいくらか？

５)
ｖb>Ｗとき Ｂにより生じた波がある時刻までに伝わった領域はその時刻において
Ｂの後ろで直線ｌとかくど±θをなす2つの方向の間にはさまれた領域である
θ､vb､Ｗの関係は？



分かる方お願いしますm(__)m

No.1571 - 2010/07/26(Mon) 21:45:08
☆ Re: 物理 波の伝わり方 / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
こんばんわ。
「書き込まれる方へのお願い」にありますように，運営上の理由で，質問は『らくらくマスター物理』，『物理のエッセンス』,『新体系物理Ｉ・ＩＩ』の内容に関することに限定させていただいております。ご了承ください。
No.1572 - 2010/07/27(Tue) 01:32:10
★ (No Subject) / az
はじめまして。
先生から出された課題が教科書を見てもわからないのでどなたか教えて頂けると幸いです。

?@壁に向けて時速108kmで投げた150gのボールが時速90kmで跳ね返った。壁がボールに与えた力積を求めよ。重力加速度は9.8m/s^2とする。
?A体重60kgの人がエレベーター内で体重を測定したら50kgだった。エレベーターの加速度を求めよ。重力加速度は10m/s^2とする。
?B秒速500mで打ち上げた物体が秒速400mになるときの高度を求めよ。ただし重力は一様である。
No.1569 - 2010/07/25(Sun) 20:54:50
☆ Re: / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
こんばんわ。
「書き込まれる方へのお願い」にありますように，運営上の理由で，質問は『らくらくマスター物理』，『物理のエッセンス』,『新体系物理Ｉ・ＩＩ』の内容に関することに限定させていただいております。ご了承ください。
No.1570 - 2010/07/26(Mon) 02:11:35
★ (No Subject) / るるる ♂ [関東] [高３生]
質問させていただきます
物理のエッセンス力学p30-31のex2の問題で
A点まわりのモーメントのつりあいより
mg×lcosθ0/2+μNlsinθ0=Nlcosθ0
となっていますがまずこの式は
左辺=時計まわりのモーメント 右辺=反時計まわりのモーメント
それがつりあっているという解釈でいいんですよね？
それで質問はここからなのですがcosやsinはどうやって決めてるのでしょうか？
角度がついてるからcosやsinが出てくるのは分かりますが、M=FLにどう当てはめているのですか？
回答よろしくおねがいいたします
No.1564 - 2010/07/22(Thu) 22:46:37
☆ Re: / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
るるるさん，こんばんわ。

P28 の図ｂをもう一度見てください。
モーメント　Ｍ＝ＦＬ　のＬは「腕の長さ」です。
腕の長さなんて聞きなれない言葉ですが，数学の言葉を用いると，「垂線の長さ」，あるいは「点と直線の距離」のことです。

Ｆベクトルを延長した直線のことを，作用線といいますが，
点Ｏのまわりのモーメントとは，Ｆ×「Ｏから作用線に下ろした垂線の長さ」のことです。

p31の図で，Ａから，mgベクトルの延長（作用線）に下ろした垂線の長さは，(L/2)cosθ

ＡからμＮベクトルの延長に下ろした垂線の長さは，Lsinθ

になるのはよろしいでしょうか？
No.1565 - 2010/07/25(Sun) 02:02:53
☆ Re: / るるる ♂ [関東] [高３生]
夜遅くに回答ありがとうございます
確かに(L/2)cosθ、Lsinθになりました
モーメントというのがよくわかっていなかったようです
作用線に下ろした垂線の長さという説明を受けてだいぶ理解できました
そうするとAからNベクトルの作用線に下ろした垂線の長さがlcosθになるのもわかります
あとはM=FLに当てはめて、時計まわりのモーメントと反時計まわりのモーメントを=で結んで解けばいいんですよね？
No.1566 - 2010/07/25(Sun) 06:02:57
☆ Re: / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
るるるさん，こんにちは。

その方針でいいですよ。理解されたようでよかったです。

「腕の長さ」は最初に聞いたら意味がわかりにくい，ちょっと変わった言葉ですが，
物理を理解するには，用語の意味を正確にとらえることが大切です。新しい用語が出てきたら，ノートにまとめるなどして，正確に使えるようにしましょう。
No.1567 - 2010/07/25(Sun) 13:32:21
☆ Re: / るるる ♂ [関東] [高３生]
大変丁寧にありがとうございました
No.1568 - 2010/07/25(Sun) 19:31:30
★ 静電エネルギー / persuader [高３生]
エッセンス電磁気編P41の37番についてですが、
同じ質問をしている方がいらっしゃったのですが、
>Ｗ2＝…で静電エネルギーの変化をQ^2/2CとCV^2/2で計算してる意味がよくわかりません。
>これまでの問題では CV^2/2のみで計算していたのに…

>「電気量は不変」＝「電気量が分かっている」と電気容量は分かってますね。
>1/2CV^2を使おうとすると，Q=CVからVを求めなければなりません。
>Q^2/2Cなら即求まりますね。

とあるのですが、スイッチを切ってもＶは変わらないのではないのでしょうか？
なぜそのままVを使って1/2CV^2を使えないのでしょうか
No.1560 - 2010/07/21(Wed) 18:49:09
☆ Re: 静電エネルギー / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
persuaderさん，こんにちは。

＞スイッチを切ってもＶは変わらないのではないのでしょうか？

スイッチを切って，まだ金属板が挿入されている状態では，コンデンサにかかっている電圧はＶのままです。
しかし，金属板を引き抜いていくと，電気容量が変化するので，コンデンサにかかる電圧も変化します。

完全に金属板を抜き去ったときの，コンデンサにかかる電圧を求めてみてください。
No.1562 - 2010/07/22(Thu) 18:56:27
☆ Re: 静電エネルギー / persuader [高３生]
新矢

ありがとう御座います！
金属板を引き抜いていったときの電圧の変化が問題になるのですね！
ありがとうございました！
No.1563 - 2010/07/22(Thu) 19:26:33
★ エッセンス電磁気について質問です / 物理が苦手です ♂ [東海] [高３生]
はじめまして。エッセンス電磁気編問題77について質問です。

解答の30=L*(0.6/4*10^-2)が理解できません。
誘導起電力が電池の起電力に等しいことや、?僮/?冲をグラフの傾きから読み取ることは分かりますが、なぜLの前にマイナスがないのかが分かりません。自己誘導の式はV=-L(?僮/?冲)なのに、どうしてマイナスがつかないのですか？電流の向きと起電力の向きと関係があるのでしょうか？

よろしくお願いします。
No.1556 - 2010/07/19(Mon) 12:16:07
☆ Re: エッセンス電磁気について質問です / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
はじめまして。

スイッチを入れた直後ではなく，ほんの少し時間が経って回路に電流が流れているときを考えてみますね。
t=4×10^{-2} 付近ですと，電流は流れていますが，まだ定常状態には至っていません。このときに回路に流れている電流を I として，キルヒホッフの法則がどうなるか考えてみましょう。

電池の負極を基準（0V）として，時計回りに１周で，キルヒホッフの式を立ててみます。

まず電池によって電位が30(v)上がります。抵抗によって IR 電圧降下します。
次にコイルの自己誘導起電力ですが，
電流は増加中ですので，電流とは逆向きに　L(dI/dt) の大きさの起電力が発生します。
（電流の向きに -L(dI/dt) と考えても同じことです）

よって，キルヒホッフの法則は

　　+30-IR-L(dI/dt)=0

となるのですが，ここもではＯＫでしょうか？
No.1557 - 2010/07/20(Tue) 17:43:11
☆ Re: エッセンス電磁気について質問です / 物理が苦手です ♂ [東海] [高３生]
早い回答ありがとうございます。

キルヒホッフの式は理解できました。この後t=0の時を考えて、コイルが電流を通さないから電位降下0かつグラフからdI/dtを読み取って解答の式になる、ということでしょうか？
No.1558 - 2010/07/20(Tue) 19:13:46
☆ Re: エッセンス電磁気について質問です / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
はい。その通りです。

このように式を立ててから，t→0 の極限を考えることで，スイッチを入れた直後の状態を解析する方がわかりやすいのではないかと思います。
No.1559 - 2010/07/20(Tue) 22:05:36
☆ Re: エッセンス電磁気について質問です / 物理が苦手です ♂ [東海] [高３生]
よく分かりました。ありがとうございました。
No.1561 - 2010/07/22(Thu) 12:57:57
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