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代々木ゼミナールで物理の講師をしています。

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質問回答です

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いいほどわかる本[電磁気編]

【質問するページ・行・問題番号】

 29ページ チェック問題2

【質問内容】

 step3のところで、アの閉回路にある電池は仮定した電流に逆らう形になっています。なので、電圧降下の式では20I8012iになるのではないでしょうか?

 

回答

電圧(電位)効果の式は電池であろうが、抵抗であろうが閉回路一周に沿った経路において、電位が下がった時にはプラスの符号を付けます。

80ボルトの電池のプラス極は高電位でマイナス極は低電位です。よって、プラス極からマイナス極に向かうときには電位が下がるので−80ではなく+80とします。

 

【参考書】

 旺文社 漆原の物理 最強の88題

【質問するページ・行・問題番号】

 回答と解説 137ページ 下から二行目

【質問内容】

 16の式から答えを出そうとして、iIに実際の数値を入れたのですが、そのあとどうすればいいのかわからなくなってしまいました。

どのように変形すればいいのか教えていただけると幸いです。

 

回答

頑張って計算していただきたいのが本当のところですので、ヒントだけです。

 

2の式をRaについて解き6の式に代入、5の式をRbについて解き3の式に代入、iIに実際の数値を入れると、i1とi2の連立方程式として解けます。

 

 


質問回答

【参考書】

 旺文社 漆原の物理 最強の88題

【質問するページ・行・問題番号】

 最強の99題の100ページ図2

【質問内容】

 閉回路アとイが逆向きで流れているのはわかるのですが、全体の流れがイと同じようになるのがわからないです。

 

回答

 

新たに付け加わった左の電池のために、C1の左側の極板に電流が流れ込み、もともとそこにあった負電荷が中和されていく様子を、点線の矢印で示しました。

JUGEMテーマ:大学受験


質問回答

【参考書】

 旺文社 漆原の物理 明快解法講座

【質問するページ・行・問題番号】

 p8826行目、(4)

【質問内容】

 Toの値を求めずにそのまま解答しても良いですか?もし値が必要なら計算過程を教えてください。

 

回答

本問はP87の条件で問われています。

p87の(2)の答えを代入してください。

 

JUGEMテーマ:大学受験


質問の回答です

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いいほどわかる本[電磁気編]

【質問するページ・行・問題番号】

 p.28

【質問内容】

 解説のstep3について、BDCBはもう一つの閉回路になっていることはなぜでしょうか?あとなぜア式は2I-3i=0ですか?回路の大原則によると抵抗は下がるはずなので、-3iがどう出てきたのがわかりません。

 

回答

 

閉回路というのは、電流がその中だけで閉じて流れている回路ではありません。

回路の中で環状になっている部分であればどんなところでも閉回路と言えます。

 

立式は、電気的な高さ(電位)がその経路に沿って一周するともとに戻るということを表す式です。

本文ではBDCBに沿って電位を見てみると、

BからCに行くまでの間に2I電位が下がりCからDDからCではありません;方向性が大切です)に行くまでの間に電位は3i上がります

よって一周分の電圧降下は差し引き

+2I3i

となります。

 

閉回路を指でなぞって電位の高低を感じながら立式してください。

 

 

 

 

 

 

 

【参考書】

 中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いほどわかる本[力学・熱力学編]

【質問するページ・行・問題番号】

 p181,(3)の解説部分

【質問内容】

 本書の解答では、等加速度運動の公式の中の距離と時間との関係の式を用いていますが、自分はまず力学的エネルギー保存則から地点Lにおける物体の速さを求め、それを等加速度運動の公式 v=初速度+at に代入してtを求めようとしました。

ですが、何度やっても答えが本書のものと合いません。

自分はなにかやり方を間違えているのでしょうか?解説をお願い致します。

 

 

回答

 

エネルギーの式では、慣性力による仕事も含めて

mgLsin30°+mAcos30°L=1/2mv^2

としたでしょうか。

これに式のAを代入してvを出します。

等加速度運動の公式 v=初速度+atから出てくる

t=v/a

に先程のvとゼ阿aを代入すれば答えは出てきます。

 


遅くなりましたが質問回答です

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いほどわかる本[力学・熱力学編]

【質問するページ・行・問題番号】

 192ページの解説のstep1

【質問内容】

  1. で角速度はωと書いていますが、191ページのPOINT4の円運動の解法には速さv=rωを求めると書かれています。どちらを求めればよいのでしょうか?それとも速さと角速度は同じなのでしょうか?

回答

vを求めてもωを求めても、どちらでもいいです。

 

vを求めれば遠心力はmv^2/

ωを求めれば遠心力はmrω^2

の形を使えばよいだけです。

 

 

 

 

 

【参考書】

 旺文社 漆原の物理 明快解法講座

【質問するページ・行・問題番号】

 STAGE19コンデンサー、195ページ、14行目STEP3

【質問内容】

 孤立した極板部分(「島」)を見つけて四角で囲む。について、「島」の囲む範囲がよくわかりません。

 

回答

「島」とはまさに「電気的に他と浮いているひとつながりの金属部分」のことです。その末端は、コンデンサーの極板又は、切れているスイッチとなっております。また、そのひとつながりの内部には抵抗やコイル電池なども含んでいて構いません。

「島」の電気量保存の式とは、「島」内にあるコンデンサーの各極板に貯まっている電気量の総和Qについて、

今のQ=直前のQ

が成り立つということです。


質問回答です

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 旺文社 漆原の物理 最強の88題

【質問するページ・行・問題番号】

 p67ページ 図1

【質問内容】

 この部分の波形(未知)はイモから推定したと書いてありますが、基本振動なのでイモ一個+半分イモじゃないんですか?

 

回答

問題文の5行目に「ある位置から」ピストンを動かしていきとありますね。

「管口から」とは書いてありませんので、これは、管の内側に入り込んだ内部の位置からのスタートの可能性もあります。ですので必ずしも基本振動とは限りません。


遅れましたが質問回答です

JUGEMテーマ:大学受験

 

中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いほどわかる本[力学・熱力学編]

【質問するページ・行・問題番号】

 84p(5)力学的エネルギーは三要素で決まる

【質問内容】

 質量mのボールをバネで飛ばしたときの式に何故弾性力エネルギーが入っているのですか?弾性力エネルギーは全て運動エネルギーに変えられたと考えてるのですがそうすると投げ出したときのエネルギーは位置エネルギーと運動エネルギーだけではないのですか?

 

回答

投げ出したとあるので、バネから外れた後と思われたのですね。

この絵はまだバネから外れておらず、バネがまだxだけ縮んでいる間の絵ですので、弾性エネルギーも持っております。

 

 

 

旺文社 漆原の物理 明快解法講座

【質問するページ・行・問題番号】

 178179ページ()

【質問内容】

 だいだいと紫の2色が重なって違う色に見えますか。

 

回答

元の橙と紫には見えず、その重なり合いで生じる別の色に見えると思われます。

 

 

 

旺文社 漆原の物理 明快解法講座

【質問するページ・行・問題番号】

 p.186

【質問内容】

 45の成分の出し方がわかりません。電界を分解するんですか?教えてください!

 

回答

+1Cを電界に逆らって運ぶので、電界と逆向きで同じ大きさの外力を加えます。

その外力を分解してそれぞれの方向の成分を出します。


参考書質問回答

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いほどわかる本[力学・熱力学編]

【質問するページ・行・問題番号】

 165ページのPOINT3

【質問内容】

 で摩擦熱がなければ力学的エネルギー保存則で終了と書いてありますが、もし重力・弾性力以外の仕事があれば仕事とエネルギーの関係を使わないといけないのではないでしょうか?

 

回答

おっしゃるとおりです。

張力や、手の力が仕事をすれば、その分力学的エネルギーが変化をします。よって、

摩擦熱がなく、重力・弾性力以外の仕事がない(又は打ち消し合う)ときのみ力学的エネルギーは保存します。

ですから、このマニュアルは、明らかに手や糸で引っ張られているような状況(明らかに仕事とエネルギーの関係を使うことが分かっている)は含んでいません。

誠に申し訳ございませんが、それ以外の、主に2物体が絡み合って運動し、エネルギーと運動量の判定に迷うような状況を想定しております。


参考書質問回答です。

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 旺文社 漆原の物理 明快解法講座

【質問するページ・行・問題番号】

 P45 大門14 動滑車

【質問内容】

 初歩的な質問となってしまい、大変申し訳ありませんがお時間ございましたらご教授いただけますと幸いです。

 

設問の状況から、動滑車Pの糸に繋がれた重りAと、Bの加速度の大きさは同じと考えたのですが、なぜABの加速度は違うのでしょうか。

 

これは、動滑車Pも加速するため方向が同じBの加速度はその分だけ加速度が増加し、方向が逆のAは滑車の加速度分、加速度は落ちるという考えで正しいのでしょか。

 

同じ滑車に繋がれた物体の加速度が異なることに違和感を感じるのですが、ご説明いただけますと幸いです。

 

よろしくお願いいたします。

 

回答

 

一般に、初速度が0の場合、2物体の加速度の大きさaの比は、移動距離Sの比に一致します。S=1/2a×t×t

 

そして今の場合、B(とその上の動滑車)が10センチ上昇したとすると、Aはその2倍の20センチ下降します。

 

その理由は以下のようになります。

まず、動滑車が10センチ上昇すると、その両脇の糸が10センチずつ合計20センチ余ります。

その余った20センチの糸が定滑車を通してAの方へ送り込まれます。

それによって、Aは20センチ下がるというわけです。

 

以上により、ABの加速度の大きさの比は2:1になります。

 

なお、同様の解説は、拙書「漆原の物理最強の88題(旺文社)」解答解説4ページにも載っておりますので、参考にされて下さい。


質問回答

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いいほどわかる本[電磁気編]

【質問するページ・行・問題番号】

 92ページ 13行目 チェック問題3(1)

【質問内容】

 この問題の(1)の答えについて質問です。

電位の定義(その1)をもとに考えると、点Pでの電位がVpなので、WVp だと思ってしまうのですが、なぜ違うのか教えていただきたいです。

 

回答

 

電位の定義(その1)から

例えば

+1Cを電位100V(0Vから100Vまで)持ち上げるのに要する仕事は100J

となります。

 

本問では

電位Voの点から、電位Vpの点まで+1Cを運ぶ仕事は、

電位VpVoを持ち上げるので、

VpVo

です。

 

よって電位Voの点から、電位Vpの点までqCを運ぶ仕事は、

そのq倍の

q(VpVo

となります。


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