はじめに : 物理質問教室

はじめに

高校生のための

　　　物理質問教室

物理の問題を解いていて、ちょっとわからない・・・どうしよう・・・こんな時質問にお答えします。
すべての質問にお答えするわけではありませんが、ｃｏｍｍｅｎｔｓ欄に質問をどうぞ。　　　　　　　　　　　　　　　　　

●質問の仕方●　
下のcomments欄をクリックして
次の画面が出たら、赤字の部分を入力して、送信をクリックして完了です。
他の人に知られたくない質問は、非公開にチェックを入れてください。
チェックを入れると、入れた本人と私にしか見れません。
＊＊対象外の質問については、削除させていただきます。＊＊

by 47kumiko | 2026-12-13 15:14 | ちょっと休憩 | Comments(109)

Commented at 2024-10-18 19:58

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Commented by 47kumiko

at 2024-10-18 20:48

> 崖の淵の淵さん
正の電荷が分布しているので、電気力線は原点から無限遠に伸びているので、
原点の電位が最も高く無限遠が０。
電気力線は高電位から低電位に伸びる。

Commented at 2024-10-23 18:21

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Commented at 2024-11-19 19:59

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Commented by ビタミンB1 at 2024-11-19 20:04

すいません、問題文において「AB間、AC間の電場を求めよ。」→ 「AB間、AC間の電場の強さを求めよ。」でした。

Commented by 47kumiko

at 2024-11-19 21:21

> ビタミンB1さん
問題文の中に、『電荷は面に一様に分布』『AB,ACの間隔は十分に小さい』とあるので、
A,B,Cを一つの閉曲面と考えると、正の電荷５Q/2が上下にそれぞれ５Q/４ずつ一様に分布している1つの極板と考えられます。同符号の電荷は、お互いにしりぞけ合うので、普通上下に反発して分布します。
A,B,Cの極板からそれぞれ無限遠に伸びる、あるいは無限遠から入る電気力線を考えても、
Aの外側とCの外側は逆向きで同じになりますね。線を引いて考えてみて。

Commented by 47kumiko

at 2024-11-19 21:59

> ビタミンB1さん
以前の私の動画『多重極板』に、ガウスの法則を使った解法がありますので、
良かったら参考にしてください。

Commented at 2024-11-22 12:57

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Commented by 47kumiko

at 2024-11-23 21:03

> 打倒電磁気さん
まだ、よくわからない点があれば、遠慮なく質問してください。
『相互作用で考える変圧器』は難関大向けで、是非やっておきたいテーマです。
動画にしたいと思っているのですが、
なかなか時間が取れません。

Commented at 2024-11-24 15:05

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Commented at 2024-12-02 20:55

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Commented by 47kumiko

at 2024-12-02 21:56

> 共テ物理絶対満点さん
人が石を押したとき、人と石はお互いに力積を及ぼし合うので、
運動量保存則は成立しますが、エネルギー保存則は成立するとは、限りません。
人が石を押すときにエネルギーを与えたのです。
人がエネルギーを持たなければ、石を押すことはできません。
⊿ｔの間に、石は動いているので、人から仕事をされています。

Commented at 2024-12-10 19:48

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Commented by 47kumiko

at 2024-12-10 23:11

> カニカマさん
記事にしました。よくわからないところがあれば、遠慮なく質問してください。

Commented at 2024-12-11 15:49

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Commented by ああああ at 2024-12-22 16:36

難系【青色】例題48 (4)についてです。

解答ではΔλ/(λ0+Δλ)のところを分母分子Δλで割っていますが、私はλ0で割り、分母 1+Δλ/λ0の部分に対して近似式を使って分母≒1としました。これはどこで間違っているのですか。

Commented by 47kumiko

at 2024-12-22 21:01

> ああああさん
⊿λ/λ０は微小量ですが、それだけでは無視できません。
微小量の2乗でなければ、無視できません。

Commented by ああああ at 2024-12-24 10:49

絶縁した金属板というのは、電荷の偏りをなくした金属板として考えたら良いですか？

Commented by 47kumiko

at 2024-12-24 12:29

> ああああさん
『絶縁した』というのは、外界との電荷の異動がない、できないということです。
前後の状態がわからないので、ハッキリとは言えませんが、
金属板は、導体ですから、同じ符号の電荷を蓄えているなら、反発し合って、電荷は表面に一様に分布します。異符号の電荷なら、上下に分かれて分布します。

Commented at 2025-01-07 20:29

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Commented by 47kumiko

at 2025-01-07 22:04

> 共通テストぉおおおさん
出てきたX線の波長が、最短波長より長いということは、エネルギーが小さくなったということです。電子が陽極に衝突したとき、電子の運動エネルギーがＸ線光子のエネルギーと陽極の原子の熱運動のエネルギーに使われたということです。Ｘ線(光子)は波長が長いほどエネルギーは小さくなります。

Commented at 2025-02-10 15:35

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Commented by 47kumiko

at 2025-02-10 21:50

> がんばるんばさん
記事にしました。「仕事とエネルギーの関係式」は、力学的エネルギー保存則の前に
出てくる公式ですね。
木片の厚さをｄとして、ーｆ・ｄ＝Ｅ２ーＥ１
摩擦によって、弾丸と木片がこすれた文だけエネルギーが失われると
直接式を立てた方がスマートです。
まだ、わからない点があれば、遠慮なく質問してください。

Commented at 2025-02-15 21:28

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Commented by 47kumiko

at 2025-02-16 14:51

> yzukiさん
記事にしました。
まだわからない点があれば、遠慮なく質問して下さい。

Commented at 2025-02-23 23:10

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Commented by 47kumiko

at 2025-02-24 16:50

> matuさん
記事にしました。
上から2つ目の位置にあります。
sinθ＝１になる場合を考える数学的な処理だけです。

Commented by matu at 2025-02-24 18:32

すみませんやはり基礎的な話だったのですね。でも大変助かりました。お時間割いていただきありがとうございました。

Commented by 力こそパワー at 2025-03-01 21:03

波について
直近の媒質から媒質への力の伝わり方はなんなのでしょうか？
例えば　波は直近の媒質が私たちから見て上に上がると、それにつられて媒質が上に上がりますが、上と下に変位する二つの波が打ち消しの原理により上下に変位しませんが、その後の波の独立性により波は現れます。
この時、上下に変位していないにも関わらずどうやって直近の媒質から媒質へ力は伝わっているのでしょうか？
長文失礼しました

Commented at 2025-03-02 23:19

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Commented by 47kumiko

at 2025-03-03 21:09

> 特性方程式さん
医学部を目指すには、とにかく共通テストで9割の得点をしなければ
何ともなりません。
どの教科も、穴の無いよう基礎をしっかり勉強しなくてはなりません。
その上、九州大学となると、2次入試でもかなり高得点をしなければなりません。。
九州大学の物理は、意地悪ではありませんが、旧帝大ですから、かなり質の高い難問
が出題されます。2次の典型問題が解けるだけでは対応できません。
『良問の風』は2次初級の問題集です。岡大、広大の2次入試にも対応できていないと思います。以前の『2次入試用の問題集と勉強の仕方』の記事でも書いたように、
『難問の傾向とその対策』まで、やっておく必要があります。
是非、以前の記事を読んでみてください。
どこの大学が受けられるかは、数学の力がものをいいます。
がんばってください。

Commented at 2025-03-31 11:59

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Commented by 47kumiko

at 2025-03-31 15:20

> 特性方程式さん
化学の重要問題集は持っていないので、問題がわからないのですが、
ボイル・シャルルの法則は、どんな変化でも使うことができます。
ただし、ピストンが閉じていて、気体の量が変わらない限りです。
熱力学第1法則は、エネルギー保存則であり、エネルギー・熱量を問題にしない化学の問題の
場合、断熱変化は気にしなくて良いのです。

Commented at 2025-03-31 18:20

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Commented at 2025-03-31 18:21

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Commented by 47kumiko

at 2025-03-31 21:40

> 特性方程式さん
問題の『円筒容器は他室へは熱を伝えないものとする』という部分は、Aが57℃、Bは27℃に別々に保たれるということだけです。
（１）では、コックａのみが閉じられているので、Ａ室では、ボイル・シャルルが使えて、Ｂ室は、外気との気体の出入りがあるため、ボイル・シャルルは使えません。
（２）では、どちらのコックも閉じているので、Ａ室、Ｂ室ともボイル・シャルルが使えます。
（１）、（２）とも間のピストンが自由に動くので、圧力は同じです。（１）ではＢ室の圧力が外気と同じですから、Ａ室も外気と同じ圧力です。（２）では、Ａの温度を上げているので、Ａ，Ｂ室の圧力は同じ値で、はじめより大きくなっているはずですね。
ボイル・シャルルは、気体の量が一定ならば、どんな変化でも使えます。
ボイル・シャルルは状態方程式ＰＶ＝ｎＲＴから導くことができるので、ｎが変化しなければ、成立します。

Commented at 2025-04-04 23:37

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Commented at 2025-04-04 23:45

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Commented at 2025-04-04 23:46

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Commented by 47kumiko

at 2025-04-05 09:14

> kumikoさん
振動中心が、力のつり合いの位置　ｍｇ＝ｋｘよりｘ＝ｍｇ/ｋです。
つり合いの位置からＡだけ持ち上げて放したので、
最下点はつり合いの位置からＡだけ下方、すなわち自然長からｘ＋Ａ＝mg/ｋ＋Ａの位置です。
この長さが、最大の伸びです。

Commented at 2025-05-09 20:38

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Commented by 47kumiko

at 2025-05-09 21:45

> あんドーナツさん
私は、引退していますので、お役に立つのであれば、
使ってくださって構いません。
生徒は、ひとりひとり違うので、よく生徒を見ることでしょうか。
生徒のためを考えていれば、きっと気持ちは通じるはずです。
がんばってください。

Commented by tomo at 2025-05-10 20:39

物理リードα 445の問題が一切分かりません

Commented by 47kumiko

at 2025-05-11 13:56

> tomoさん
すみませんが、リードαを持っていないので、問題がわかりません。

Commented by Newton at 2025-05-29 13:12

良問の風の42がわかりません。特に（4）
解説お願いします

Commented by 47kumiko

at 2025-05-29 22:52

> Newtonさん
一応解説しました。わからないところがあれば、
遠慮なく質問してください。

Commented by abc at 2025-06-09 07:23

お世話になります。
箔検電器で質問です。
負の帯電棒を円盤部に近づけ、その後円盤部に指で触れアースする状況です。
問題集だと、アース時箔部の過剰電子が流出、円盤部は帯電棒の影響で電子不足の状態が維持されるというような解説ですが、AIに投げてみるとアースの影響が大きく円盤部も帯電棒があろうが電子が補充され電気的に中性になるという解説をされたのですが、どちらが正しいのでしょうか。

Commented by 47kumiko

at 2025-06-09 10:21

> abcさん
箔検電器の金属板に負の帯電棒を近づけると、正電荷が上部に集まり(電子が下部に移動して）
箔は負電荷で開きます。金属板に手で触れると、下部の電子が移動して地面に流れて、箔は
閉じ、正の電荷は金属板に引き寄せられたままです。このあと、帯電棒を遠ざけると、残った
正の電荷のため、箔はわずかに開きます。
私は、高校の教員時代に、実験書に沿って、生徒実験で何度もやっていますが、実際このようになります。
ただ、帯電棒の電荷が弱かったり、アースを人が手で触れる程度でなく、強くアースすれば
ちがった結果になるかもしれません。

Commented by Newton at 2025-06-10 18:43

前回コメントしたんですけど42ではなくて44解説してると思うのでまた42の解説お願いします

Commented at 2025-06-13 15:44

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Commented by 47kumiko

at 2025-06-13 20:58

> 珈琲館さん
一応、解説しました。この問題設定で合っていますか。
わからないところがあれば、遠慮なく質問してください。

Commented at 2025-07-16 12:59

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Commented by 47kumiko

at 2025-07-19 15:20

> 優人さん
運動エネルギーの求め方については、１/２×質量［kg］×速さ「ｍ/Ｓ］の2乗＝で［Ｊ］の単位になります。弾丸の速さが変化するので、区間が決められているのだと思います。
正確な測定は結構むずかしそうです。私にはわかりませんが、エネルギーを計算するのではなく、『ある距離に置いた紙を破るくらい』とか、何か測定方法があるのではないでしょうか。
お役に立てなくてすみません。

Commented by 舞衣 at 2025-07-20 20:01

反射型回折格子の仕組みがどうしても理解しにくいです。解説お願いします。

Commented by 47kumiko

at 2025-07-20 20:18

> 舞衣さん
今、干渉装置の動画作成中です。急ぎますか？

Commented at 2025-07-22 06:30

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Commented by 47kumiko

at 2025-07-22 09:14

> oliverさん
北大の問題は、本質の深い良問が多いです。
リードαは、習ったときのトレーニングには、良いのですが、2次入試には向きません。
『エッセンス』をよく読んで、現象の理解をまず十分に、エッセンスには練習問題も載っているので、問題を解きながら読み進めていくと良いと思います。「教科書をよく読んで、見て」と言いたいところですが、物理が苦手な人には苦痛ですよね。エッセンスは読みやすいです。
それと、『重要問題数』を何回通りも並行して進めるのが良いと思います。
共通テストで得点できないのは、現象の理解が不十分なのと、頭の中に物理の全体が整理
されていないので、問題集や参考書も何回通りもやるというのが有効でしょう。

Commented at 2025-07-22 19:06

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Commented by 舞衣 at 2025-07-27 21:15

干渉の動画ありがとうございます。急ぎではありません。よろしくお願いします

Commented by 47kumiko

at 2025-07-29 14:35

> 舞衣さん
垂直抗力と重力の半径成分で、中心向きの円運動の加速度が生まれます。
重力の接線方向の成分が、接線方向の加速度で、接線方向の加速、減速の原因になって
鉛直面内の円運動が起こります。
ですから、合成加速度は、斜め下方になります。

Commented by Kana at 2025-07-30 14:27

エッセンス電磁気のp65の35でコンデンサC3の右側が+30左側が−30の理由がわからないです

Commented by 47kumiko

at 2025-07-30 16:58

> Kanaさん
はじめに、C1のコンデンサーの左の極板に+40μC、右の極板にー40μCを蓄えています。
C３のコンデンサーには電荷はありません。
スイッチをａ側につなぐと、Ｃ１とＣ３は並列になるので、電圧が等しくなるまで、Ｃ１からＣ３へ電荷が移動します。よって、Ｃ１もＣ３も左の極板の電荷が正です。
電圧Ｖが等しくなるので、電気量保存則より２×Ｖ＋6×Ｖ＝４０よりＶ＝５[Ｖ]
よって　Ｃ３の左の極板の電気量は、＋6×５＝＋30[μＣ]になります。
コンデンサーの接続の動画がありますので、見てみてください。

Commented at 2025-07-31 16:03

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Commented at 2025-07-31 18:48

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Commented by 47kumiko

at 2025-07-31 20:41

> Kanaさん
下の真ん中の部分を０Vと仮定すると、10Vの電池の左側の電位はー10V、20Vの電池の右側の電位は＋20Vの電位になります。
詳しい解説が必要ですか？

Commented by 47kumiko

at 2025-07-31 20:49

> kokoさん

定積変化では、W＝０なので熱力学第一法則より与えた熱量Q＝内部エネルギーの変化⊿Uです。
Q＝ｎＣ(定積モル比熱)⊿Ｔなので⊿ＵもｎＣ⊿Ｔです。
内部エネルギーは温度だけで決まるので、おなじ気体で、温度変化が⊿Ｔなら、
どんな変化でも、⊿Ｕ＝ｎＣ(定積モル比熱)⊿Ｔです。
『熱力学第１法則の使い方』の動画を見てみてください。
過去の記事の移しておきますが、わかりにくいかも。

Commented at 2025-08-03 14:39

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-03 16:45

> Kanaさん
私の持っているセミナーは古いので、問題が違うようです。
どんな問題ですか。

Commented at 2025-08-06 10:44

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-06 13:51

> Kanaさん
やはり、問題がありません。

Commented at 2025-08-06 17:07

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Commented at 2025-08-06 17:16

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-06 18:04

> さきさん
どちらでも構いません。私は、+、−のミスを防ぐために、右＝左、上=下の力のつり合いを使います。
ただ、力のつり合いが成立しているときでも、『運動方程式をたてよ』と問われている場合には、〇ー△＝０と書いた方が良いでしょう。

Commented by 47kumiko

at 2025-08-06 18:15

> くさん
しっかり理解しておいた方が良いと思います。
過去に、センター試験、共通テストで出題されています。
覚えても、対応できないのではないかと。
私作製の動画『交流発生』の一番最後に、直流発電機の解説があり、整流子を扱っています。
良かったら、参考にしてください。
苦手な所をそのままにしておくと、全体に自信を失って、できる問題も諦めてしまうことにも
なりかねません。できるだけ克服した方が良いですね。

Commented at 2025-08-07 18:08

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-07 20:27

> くさん
過去の記事『交流発生』を一番初めに移しておきました。
動画をクリックすると見れると思います。
動画の一番最後に、直流発電機の解説があります。

Commented at 2025-08-10 20:12

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Commented at 2025-08-10 20:19

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-11 11:21

> マカロン大統領さん
電気力線を描く時には、等電位線を描いて、それに垂直に電気力線を描いていくので、
根拠を示すためにも、等電位線は書いて残しておいた方が良いでしょう。
特に電位が０の等電位線は必要です。
概略図は、数値計算は不要ですが、根拠となるものは必要でしょう。

Commented by 47kumiko

at 2025-08-11 11:32

> マカロン大統領さん
Q=CVより始めの電気量はQ＝6.0×１５＝90[μC]です。
C＝εS/ｄよりｄが3倍になったので、Ｃは1/３になり、Ｑ＝ＣＶよりＱも１/３の30[μＣ]になります。正の極板は＋90から＋30[μＣ]に減少することになります。正の極板から電池へ60[μＣ]の電荷がもどります。電流は電池の正極に向かう向きです。

Commented at 2025-08-11 15:10

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Commented at 2025-08-11 18:22

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-11 20:20

> マカロン大統領さん
そうです。電流は正の電荷の流れが定義です。

Commented at 2025-08-12 06:39

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Commented at 2025-08-12 10:17

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Commented at 2025-08-12 10:22

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-12 12:56

> kokoさん
地球すれすれでは、万有引力が重力です。ですから、答えはどちらでもよいのです。
重力加速度ｇが与えられているのか、万有引力定数Ｇが与えられているのか、題意をくんで
答えてください。

Commented at 2025-08-12 18:45

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Commented at 2025-08-13 18:47

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-13 20:34

> kokoさん
地球では、重力ｍｇ＝万有引力ＧＭｍ／Ｒ＾２よりｇ＝ＧＭ／Ｒ＾２です。
月面では、重力ｍｇ´＝万有引力ＧＭ´ｍ／Ｒ´＾２よりｇ´＝ＧＭ´／Ｒ´＾２になります。
地球に比べて、月での重力加速度ｇ´はＭ´が１/81、Ｒ´が７/26ですから計算すると、地球の重力加速度ｇの１/5.9(約１/６)で、事実と合います。
重力を考えるときは、普通はその天体の自転は考えません。万有引力に比べて非常に小さいからです。

Commented at 2025-08-14 10:01

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-14 14:38

> 舞衣さん
抵抗とコンデンサーとコイルは、どんな時刻でも位相差が変わらないまま変化していくので、時刻ｔにはよらず、ある時刻で、最大値の合成をすることができます。回路全体では、この合成振幅を最大値にして、回路全体の電流（あるいは電圧）が変化していきます。

Commented at 2025-08-14 17:03

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Commented by 47kumiko

at 2025-08-14 17:46

> さくらさん
すみませんが、万有引力の動画まだ作成していません。
万有引力は、解法が決まっていて、そんなに難しい分野ではないので、
後回しになっています。

Commented at 2025-08-15 06:22

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Commented by マカロン大統領 at 2025-08-18 05:55

起電力1.5V、内部抵抗0.5Ωの電池２つを並列にして1Ωの抵抗をつないだ時の抵抗に流れる電流を求めよ、という問題で

電池の部分の合成抵抗1Ω、付け足した抵抗と合わせて2Ω
全体のボルト1.5V
として1.5/2=0.75　としたらどこが間違いなのでしょうか。
答えは1,2Aでした。

Commented by 47kumiko

at 2025-08-18 16:29

> マカロン大統領さん
記事にしておきました。
内部抵抗を電池と切り離してはいけません。

Commented by Kana at 2025-08-19 12:13

良問の風の71の(5)で解説でt=0では山となっているというところがわからないです。周期が8Sなので20=8×2+4で原点の位置だと思うのですが…

Commented by 47kumiko

at 2025-08-19 12:28

> Kanaさん
ｔ＝０実線のグラフで波長が80㎝なので、ｘ=500の位置では500÷80＝６…20で6波長とそこから20ｃｍいったところですから、山ですね。ｔ＝０の時ｘ=500では、山です。
そこから時間が経過して、20秒は８周期＋１/２周期ですから、谷になります。

Commented by chiha at 2025-08-23 16:18

良問の風の127の（2）で一定の速さで動いているのに電磁力とおもりの重力がつり合うのはなんでかわからないです。解説お願いします

Commented by 47kumiko

at 2025-08-23 16:36

> chihaさん
物体に働く力がつりあうとき、物体の運動は静止か等速です。
棒ABを動かしていたら、力がつりあって等速になったということです。
力がつりあっていなければ、加速か減速になります。

Commented at 2025-09-01 20:14

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Commented by 47kumiko

at 2025-09-02 21:11

> 冷蔵庫さん
解説を載せました。
わからない点があれば、遠慮なく質問してください。

Commented by フォカッチャ at 2025-10-18 15:37

こんにちは。
重心が動かない場合について、お聞きしたいです。
どのようなときに重心って動かないのでしょうか？系に外力が働かないとき、とみましたがイマイチ納得できません。よろしくお願いします。

Commented by 47kumiko

at 2025-10-19 15:00

> フォカッチャさん
重心の位置不変(重心が動かない）ときは、物体系に働く外力のを和が０のときで、
かつ物体系の重心が始め静止していた時です。
基礎理論は、以前の動画『重心で考える運動』の初めの部分で解説していますので、
見てみてください。
ブログの最初に移しておきました。

Commented by たろ at 2025-10-30 06:59

楕円軌道上では、重力＝万有引力とできないのでしょうか？
解説で
楕円軌道上での万有引力＝向心力
緒球場の万有引力＝重力
と2式立式していたため疑問に思いました。

Commented by 47kumiko

at 2025-10-31 15:21

> たろさん
どんな問題の解説にあったのですか？

Commented by saku at 2025-12-04 07:07

□□

左側の□には左辺に電池V　右辺にコンデンサ１

右側の□には同じコンデンサC１,そしてちょくれつ接続でコンデンサ2
その回路には2Vの電池が左辺にコンデンサ２つ、右辺に電池、といった風に並んでいる
　
※　電池2Vの真上にスイッチ２、電池VとコンデンサーC1C2の間をつなぐ平行な直線上にスイッチ１があり開け閉めできる

リードαの問題で、おそらく先生が持っていない問題集なので文字で書かせていただきました。わかりにくくてすみません。

スイッチ１を閉じてC1に蓄える→スイッチ１を開く→スイッチ2を閉じる
両コンデンサーの蓄えられた電気量は？
という問題で、直列接続のコンデンサーなのでQが同じになるかと思ったのですが違うのですか？

問題説明がわかりにくくてすみません。困っているので教えていただけるととてもうれしいです。もし問題の状況のここがわからないとかあれば捕捉します。お願いします💦

Commented by 47kumiko

at 2025-12-04 09:33

> sakuさん
本文に回路を載せました。これでいいですか？間違っていれば言ってください。
コンデンサーの容量はすべて同じですか？

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