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【物理】物理基礎の説明動画です

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高校範囲を逸脱してインピーダンスをもっと直感的に理解しよう

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図のように、極板P、Qがあり、極板間には、鉛直方向に一様な電場をかけることができる。この極板間に、帯電した油滴を漂わせ、その速度を測定することで電荷を調べる。
質量m、電荷q（＞0）の油滴Aに注目すると、油滴Aが大きさvの速度で運動するとき、油滴には、速度と逆向きに大きさkvの空気抵抗がはたらく。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1） 極板間の電場を0にしたとき、油滴Aはやがて一定の速さv1で落下した。このとき、油滴Aにはたらく力のつりあいの式を示せ。
（2） 極板間に、鉛直上向きに強さEの電場をかけたとき、油滴Aはやがて一定の速さv2で上昇した。このとき、油滴にはたらく力のつりあいの式を示せ。
（3） （1）,（2）から、油滴Aの電荷qを、k，E，v1，v2を用いて表せ。

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焦点距離 f の凸レンズから距離 a ( (1) a、b、f の関係式を求めよ。
(2) この凸レンズを目の直前に置いて、虫めがねとして用いたとき倍率はいくらか。ただし、f = 6.0cm とし、像は目から 24cm の位置に作るものとする。

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図のように、一辺の長さL[m]の正方形コイルabcd(抵抗はR[Ω],辺bcはx軸に平行)を、速さL[m/s]でx軸の正の向きに移動させる。x=2L[m]には、紙面に垂直に表から裏の向きに、磁束密度B「T]の一様な磁場が存在する。コイルの辺abがx=0に達する時刻をt=0とし、コイルの自己誘導は無視できるものとする。
(1)コイルを貫く磁束のΦ[Wb]と時刻ｔ[s]との関係を示すグラフを描け。ただし、紙面を表から裏に向かって貫く磁束を正とする。
(2) コイルに流れる誘導電流I[A]と時刻t[s]との関係を示すグラフを描け。ただし、a→b→c→d→の向きに流れる電流を正とする。