【高校物理】鉛直投げ上げ~公式以外に大切なことがある~ 1-6【物理基礎】 - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】鉛直投げ上げ~公式以外に大切なことがある~ 1-6【物理基礎】

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投稿日:2022.10.25

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内部抵抗の無視できる起電力12Vの電池E、抵抗値がそれぞれ40Ω、20Ωの抵抗R₁、R₂、電気容量2.0μFのコンデンサーC、スイッチSを接続した回路がある。はじめ、スイッチSは開いており、Cに電荷はたくわえられていなかった。次の各問に答えよ。
(1) Sを閉じた直後に、R₁、R₂に流れる電流はそれぞれ何Aか。
(2) Sを閉じて十分に時間が経過したとき、R₁、R₂に流れる電流はそれぞれ何Aか。
(3) (2)の状態において、Cにたくわえられている電気量は何Cか。
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図の装置において、歯車がゆっくり回転しているとき、光源からの光は、回転歯車の歯の間を通り抜け、鏡で反射されて再びもとと同じ歯の間を通り抜ける。歯車の回転が速くなると、光が鏡まで往復する間に歯が動き、反射光が次の歯にさえぎられて光源までもどらなくなる。歯車と鏡の間の距離をL〔m〕とし、歯の数がn個の歯車を用いて、歯車の回転数をしだいに大きくしていくと、回転が毎秒f回のときにはじめて反射光がもどらなくなった。光の速さをc〔m/s〕とする。
(1) 光が歯車と鏡の間を往復する時間を、c、Lを用いて表せ。
(2) 光の速さを、n、f、Lを用いて表せ。
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