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【物理基礎】仕事とエネルギー解説動画です

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等加速度直線運動の解説動画です

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地球の表面から,ある初速度で鉛直上方に物体を打ち上げる。地球の半径をR,地表での重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。
(1) 打ち上げた物体が,地表から高さhの点まで上昇した後,地面に向かって落ち始めた。打ち上げの初速v_1を求めよ。
(2) 打ち上げた物体が,無限遠方まで飛び去るようにしたい。そのために必要な,打ち上げの最小の初速(第2宇宙速度)v_2を求めよ。

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図のように、振り子の長さがL、おもりの質量がmの単振り子がある。いま、糸は、鉛直線OO’から小さな角θだけ傾いている。このとき、おもりが受けている力は、（　ア　）と糸の張力である。重力加速度の大きさをg、角θの増加する向きを正にとると、運動方向の力の成分Fは、F=（　イ　）である。角θは十分に小さいので、円弧O’Pの長さをxとすると、sinθ≒x/Lとみなすことができ、近似的にF≒（　ウ　）となる。これは単振動を表す式である。
一方、質量mの質点が、角振動数ωで単振動しているとき、変位をxとすると、復元力Fは、F=（　エ　）である。単振動の周期Tと角振動数ωの関係は、T=（　オ　）と表される。これから、単振り子の周期Tを求めると、T=（　カ　）となる。

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2つの抵抗を並列につないだ回路に流れる電流と、
その2つの抵抗を1つの抵抗として考えた全体の
電気抵抗について調べるために実験を行った。
まず、右の$I$図のように電気近抗の大きさが
$40\omega$の抵抗$X$と$10\omega$の
抵抗$Y$を用いて回路をつくった。
次に、電源装置の電圧の大きさを一定にしたまま
回路に電圧を加えそのとき
抵抗$X$、抵抗$Y$、点$Z$を流れる電流の大きさを
それぞれ調べた。
これについて次の問い(1)~ (3)に答えよ。


(1) 右の$II$図は、この実験において抵抗$X$を流れる
電流の大きさを調べているときの電流計と、
その端子につないだ導線の一部を表したものである。
$I$図と$II$図から考えて、
抵抗$X$を流れる電流の向きとその大きさの
組み合わせとして、
最も適当なものを、次の(ア)~(カ)から1つ選べ。

(2)抵抗$X$を流れる電流の大きさと
抵抗$Y$を流れる電流の大きさの比を、
最も簡単な整数の比で表せ。
また、この実験において
点$Z$を流れる電流の大きさは何人か求めよ。

(3) $I$図の回路において、
抵抗$X$と抵抗$Y$を1つの抵抗として
考えた全体の電気抵抗の大きさは何$\omega$か求めよ。

＊図は動画内参照