【文系物理道場13】文系物理で最もムズカシイ応用問題はコレだ!その解法を紹介します!【篠原好】 - 質問解決D.B.(データベース)

【文系物理道場13】文系物理で最もムズカシイ応用問題はコレだ!その解法を紹介します!【篠原好】

問題文全文(内容文):
「文系物理で最もムズカシイ応用問題”物の斜め上投げ上げ”」
その解決方法について説明しています。
単元: #物理#理科(高校生)
指導講師: 篠原好【京大模試全国一位の勉強法】
問題文全文(内容文):
「文系物理で最もムズカシイ応用問題”物の斜め上投げ上げ”」
その解決方法について説明しています。
投稿日:2015.05.03

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(1) 導体の抵抗はいくらか。また、抵抗率はいくらか。
(2) この導体と同じ材質を用いて、長さ 0.50m、断面積 1.0×10⁻⁶m² の導線をつくった。この導線の抵抗はいくらか。
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図のように、台車が速さ 14m/sで点Aから出発し、鉛直面内にある直径7.5mの円形のレールを一周し、斜面をのぼる。面はすべてなめらかであるとして、重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。次の各問に答えよ。
(1) 円形のレールの最高点Bにおける台車の速さはいくらか。
(2) 台車が斜面上の最高点Cに達したとき、水平面からの高さはいくらになるか。
(3) 円形のレールを外し、水平面と斜面だけのコースとする。同じ速さで点Aから出発したとき、台車が達する最高点Cの高さは変化するか、変化しないか。
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図のように、30V の電池 E、電気容量がそれぞれ 10µF、5.0µF のコンデンサー C₁、C₂ およびスイッチ S を接続する。はじめ、C₁、C₂ の電気量は 0 であるとする。
(1) スイッチ S を A 側に接続したとき、C₁ にたくわえられる電気量、および静電エネルギーはいくらか。また、このとき電池がした仕事はいくらか。
(2) 次に、スイッチ S を B に切り換える。C₁ の電気量、および電圧はいくらになるか。
(3) (2)において、C₁ と C₂ にたくわえられる静電エネルギーの和はいくらになるか。
(4) (1)では、電池がした仕事と、C₁ にたくわえられる静電エネルギーが等しくならない。導線に微小な抵抗があることを考慮して、その理由を簡潔に説明せよ。
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