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「超ひも理論」について解説しています。

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図のように、なめらかな側面をもつ半頂角がθの円錐形容器が、水平面上に固定されている。長さLの糸の一端を円錐の頂点に固定し、他端に質量mの小球をつける。円錐面上で、小球を速さｖで等速円運動をさせた。このとき、小球が受ける糸の張力の大きさをT、垂直抗力の大きさをN、重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1）小球が受ける鉛直方向の力のつりあいの式を示せ。
（2）小球の半径方向の運動方程式を示せ。
（3）垂直抗力の大きさNを、m,L,ｖ,θ,gを用いて表せ。
（4）ｖがある値ｖ0をこえると，小球が面からはなれる。ｖ0をL,θ,gを用いて表せ。
（5） 糸の長さを長くすると、ｖ0は大きくなるか、小さくなるか。理由とともに答えよ。

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同じ大きさで同じ材質の小さな導体球 A、B が、それぞれ +2Q 、 -4Q(Q>0) に帯電しており、距離 r だけはなして固定されている。A、B を接触させ、しばらくしたのち、再び距離 r はなして固定した。
クーロンの法則の比例定数を k として、次の各問に答えよ。
(1) 接触前の導体球間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。引力か斥力かも答えよ。
(2) 接触後の導体球間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。引力か斥力かも答えよ。

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6.0㎝離れた水面上の2点S1，S2から，振幅の等しい波長2.0cmの同位相の波が出ている。図の実線は山，破線は谷の波面を表している。波の減衰は無視する。

(2) 線分S1S2と交わる節線は何本あるか。

(3) S1とS2の振動を逆位相にした場合，線分S1S2上に腹は何か所あるか。

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