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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 漆原晃の物理解法研究(旧究める物理)

【質問するページ・行・問題番号】

 第1(2)p11 10行目あたり

【質問内容】

 最も倒れやすいのは右下の点Pとありますが、左下の点よりも右下の点の方が倒れやすい理由を教えてください。

 

回答です

大変な状況下ですが、今できうる環境でしっかり頑張ってください。


参考書の質問回答です

JUGEMテーマ:大学受験

 

 

【参考書】

 中経出版 漆原晃の物理解法研究(旧究める物理)

【質問するページ・行・問題番号】

 第8講 102ページ [](1)(2

【質問内容】

 慣性力がかかっているので、見かけの重力を用いて単振動の周期を出しているところの質問なんですが、ここで運動方程式を用いてma−k(x−s

sはこの問題中での振動中心点)から2π√m/k)を使って周期を出そうとすると、振動中心点(僕の考えではtanΦからsAR/g)が間違っているのか、それとも他の理由でか、

k={m1√g^2+A^2)}/Rとなりません。

運動方程式で周期を出したいならどのように式を立てれば良いですか?

 

 

回答

 

細かい絵がありますので手書きで


参考書の質問の回答です

【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】

 221ページ 4行目以降

【質問内容】

 こんにちは。

公式導出に関しての質問です。他の問題集で単振り子の公式の導出を見たのですが、θを近似する方法のものしか見つからず、漆原先生の導出方法を真似て自分なりに単振り子の公式導出をやってみたのですが、円の中心方向にgが向かないのでgを式の中に入れられない、kとg,lとmを無理やり入れ替えてみると運動方程式が立てられない、仮に入れ替えてもmω^2=kよりlω^2=gとなるがこの式が意味をなすものなのかが分からない、といった問題が出てきてしまいました。そこで、この本の導出方針で導けるのかを聞きたいです。

 

 

回答

 

単振り子の周期公式の導出のポイントは真下からの振れ角θがとても小さいことです。

そのために、x座標軸を本来は水平右向きにとるところを、質点の軌跡となる円弧に沿ってとることができます。(原点は最下点で、反時計回り正とする)すると、最下点からの傾きがθとなる位置xにおいて、質点に働く力のうちx軸成分は、重力mgのx成分で

 

        -mg sinθ

 

となります。

これを、θが小さいことを用いて近似すると

 

         -mg θ

 

となります。

ここに、扇形の弧長公式

 

                               x=lθ

 

を使うと。

 

         -(mg/l) x

 

となります。

                 

これと、P221

 

                   -Kx

 

と比べると、

 

                    K=mg/l

で周期は

 

                   T=2π(m/K)^(1/2)

                     =2π(l/g)^(1/2)

 

となります。


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。


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