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力学

twitterの問題52 動摩擦力がする仕事(問題文をよく読んで答える)

<問題> <解答> 問題文の 「動摩擦力の大きさは摩擦が存在する接触面の垂直抗力の大きさに比例する.」 から,板が斜面ABCDにある部分の垂直抗力の大きさ$N_{1}$を求める必要があります. 斜面ABCD部分にある板の重力は,板の先端と境...
波動

twitterの問題51 凸レンズと凹レンズ2 

<問題> <解答> まず,凸レンズの代表光線を確認しましょう. 凸レンズの代表光線 性質③より,「焦点を通った光はレンズ通過後,平行光線となる.」ということから,凸レンズの焦点は下図の点$\rm B$であることがわかり,${\rm BO}=...
波動

twitterの問題50 凸レンズと凹レンズ 平行光線

<問題> <解答> 凹レンズの代表光線を確認しておきましょう. 凹レンズの3つの代表光線 性質①より「平行光線はレンズ手前の焦点から飛び出るように進む」から,下図のように$\rm F'$が凹レンズの焦点の1つであり,${\rm F'O'}=...
演習問題

twitterの問題49 力のモーメントのつり合いの式は立てずに計算してみる.

<問題> <解答> 張力の大きさを設定して, ①鉛直方向のつり合い ②水平方向のつり合い ③力のモーメントのつり合い(たとえばAを中心にする) を立てることでADの長さを計算することができますが,ここでは力のモーメントのつり合いの式は立てず...
分野別

twitterの問題48 ソレノイドコイル内部の磁束密度の分布

<問題> <解答> 十分長いソレノイドコイルの内部の磁場は次のようになる. 十分長いソレノイドコイルの内部の磁場の大きさ 単位長さ当たりの巻き数$n$(一様に巻く)のソレノイドコイルに電流$I$を流したときにソレノイドコイル内部(中央付近)...
力学

定滑車の内輪側と外輪側の張力の大きさの比,移動距離の比

NEKO 外輪の半径が$R$で内輪の半径が$r$の定滑車(十分軽いとし,摩擦や空気抵抗は無視)で,外輪側の張力と内輪側の張力の大きさの比や,外輪側にとりつけられた物体の加速度の大きさと内輪側にとりつけられた加速度の大きさの比が必要な問題をと...
演習問題

[頭の体操]電磁力の向き

NEKO 今回は,電流・磁場(磁束密度)・電磁力の向きを求める頭の体操です. これらの向きは,「フレミング左手の法則」を用いて求めるか,「$xyz$直交座標」(右ねじの法則)に対応させて求めることができます. 慣れれば,後者の方が楽ですが,...
演習問題

交流ブリッジ

PHYさん 今回は,交流ブリッジの問題について考えてみたいと思います.抵抗$R$と$r$の2つの抵抗と電気容量$C$のコンデンサー,自己インダクタンス$L$のコイル,スイッチS,交流電源を用いて,上図の回路をつくってみます.そして,スイッチ...
分野別

投げ上げ運動 速さに比例する抵抗力がはたらくとき,行きの時間と帰りの時間どちらが短い?

PHYさん 重力だけがはたらく運動の場合,水平面から鉛直真上に投げ上げると, 水平面から最高点に達するまでの時間(行きの時間)=最高点から再び地面に帰ってくるまでの時間(帰りの時間) ということはよく知られていると思います.今回は,速さに比...
分野別

twitterの問題47の解答 注意するLC振動回路

<問題> <解答> こちらでも類題を扱っています. まずは,スイッチ$\rm S_{1}$を閉じて十分時間が経つと,電気容量$C$のコンデンサーの電圧と直流電源の電圧が等しくなる.コンデンサーの基本式より,蓄えられてた電荷$Q_{0}$は ...