物理基礎 水圧 問の25の解き方が分かりません 答えは98Paです！ わかる方いらっしゃったら教えて欲しいです🙇‍♀️

物体を水中に1cm(= 0.01 m)沈めるごとに, 物体の底面が受ける圧力 は何 Pa ずつ増えるか。水の密度を 1000kg/m°, 重力加速度の大きさを 9.8m/s° とする。 20 問25 Column AL

物理です (3)番なんですが仕事の出し方が　w =pΔvなのは何と無くわかるのですが 断熱変化なのにも関わらず、自分には定圧変化　のように見えてしまいます。しきがおかしくなるので違うのは分かるのですが理由が分かりません。 またこの時pvグラフはどうなるのでしょうか、一... Read More

鉛直に置かれた断面積Sのシリ ンダーに,温度Tの単原子分子理 想気体をn [mol] 入れ,なめらか に動く質量 Mのピストンでふたを しておく。ただし大気圧の効果は M m, m X M M 無視し,気体定数を R,重力加速 度の大きさをgとする。 等温過程 断熱過程 (1) シリンダーの底面からピスト ンまでの高さ と温度Tとの関係を,ピストンに作用する気体の圧力と重力とのつ りあいを考えて求めよ。 (2) ピストンの上に質量 m の分銅を静かにのせる。等温過程の場合について,ピスト x m ンの下がった距離をxとすると, h M+m であることを示せ。 (3) 前問で,断熱過程の場合には,ピストンの下がる過程で重力のする仕事により気体 の温度が上昇する。このときのピストンの下がった距離を y, 温度上昇を 4T とする AT_2 M+mn yであることを示せ。 と, T ニ 3 M h (4) 前問の断熱過程の結果として達成された平衡状態について,ピストンに作用する 力のつりあいを考えて,比-をピストンと分銅の質量で表せ。 h

問題とは直接関係ないのですが、(7)の図のx1→x3→x4で、等速度運動しないのはなぜか教えて頂けませんか？ 静電気力が小さくなることで、x1以降は摩擦力が静電気力と釣り合うようになり、加速度が0になることから等速度運動する、という風にはならないのでしょうか？

(1) nまでは等速度運動だから、力がつり合う。点Oから離れるにしたが。、 て左向きの静電気力 qEが増し、それに応じて静止摩擦力が右向きに地」 ていく。やがて、おでは最大摩擦力umg に達する。そこでの電場の強さ E= より 電気 13 静電気·単振動 47 HE 13 静電気·単振動 水平右向きにx軸をとり,原点を0 電場 電場 とする。水平方向に -ax で表される -出mg aq q*a =mg 電場(電界)をかける(xは座標で, aは 図P 正の定数)。そして,水平右向きにベ ルトを一定の速さで動かす。正電荷q は向きを含めて 一g"axと表せる(ばねの弾性力と類似)ので ド=-aqx + mmg ベルト (2) Pはベルトに対して左へ滑るので、動摩擦力は右向きに働く。静電気。 を帯びた質量 mの小物体Pを点Oの位置でベルト上に置くと,Pは F=-aq (x-mg) aq (3) 上式を変形すると ベルトに対して滑ることなく動き始めた。Pとベルトの間の静止摩 これよりPはェ= mg(< x)を振動中心として単振動をすることが aq 擦係数をL, 動摩擦係数を μ(<μ)とし, 重力加速度をgとする。 ベルトは帯電しないものとする。 分かる(復元力の比例定数K=aq)。 もちろん。振動中心で最大の速さとなるので 出mg aq Pはやがて位置:x=(1) ]で滑り出す。 その後のPに働く合力F は,Pの位置xを用いて, F=(2) (4)単振動のエネルギー保存則(Fエッセンス(上)p79)より と表せる。Pはx=bで一瞬 静止した後,左へ戻り, 位置 x2=D (3)で最大の速さ Um=L(4) となる。x=bから x2に至るまでの時間は カ=D(5) である。その 後,Pは x =(6) で再び一瞬静止し, 右へ動くが, x4=(7) でベルトに対して静止し, 再び滑り出すまでには, ベルトの速さを (関西大+大阪大) K(b-xx)?= るV | aq = (b-mg aq V aq m (5) 右端から振動中心に移るまでの時間だから、周期Tの一である。 m- m Vとすると,tz=(8)の時間がかかる。 (6) は左端で、振幅A=b-xだけ、 中心xxの左側にあるので(次図を 参照) =-A= 2xーb=mg なお,(4)は、。=Ao =(bーx)·2x/Tとして求めてもよい。 Level(1), (2) ★ (3)~(6) ★ (7), (8) ★★ ーb aq 会 ( (7) Pは左端から右へ向かって速さを増していく。次図のように, ベルトの 速度Vと同じになるのは, 単振動の対称性から(ベルトに対して滑り始め た)位置xと振動中心をはさんで同じ距離だけ左に離れた位置 xx となる。 Point & Hint 力学としては,ばねに付けられた物体の, 動くべ ルト上での運動と同等である。 自然長 ma P V (2) Pはペルトに対して左へ滑る。 すると動摩擦力 の向きは…。 ベルト V Oms (3)~(6) (2)の合力Fの式から運動 (地面に対する運 動)が確定する。そして,いろいろな量が求められる。ん (7) Pの速度がベルトの速度と一致するのは…。 それまでの運動のもつ対称性 0 を利用したい。 単振動のエネルギー保存則で考えてもよい。振動中心から同じ距離だけ 離れた位置での単振動の位置エネルギーは等しいから, 運動エネルギーが (つまり速さが)等しい。 次図より . = 2xーx= aq mg (2h-) X- = Xー A A 左端 中心 右端 b -V ロー 赤点線は単振動 黒点線は等速V (8) xに達するまでは, Pはベルトに対して左へ滑り, (2)の「Fに従う単振 動であったが、いったんベルトに対して止まると,静止摩擦力に切り替わ り,Xに達するまではベルトと共に等速Vで動く。 ね= 2(x- x) V X-X 2mg ミ) agV

(d)で、振幅はlと同じだと思って2/3aだと思ったんですけど、なんでQを落とす前の位置から落とした後の振動中心までが振幅になるのか教えてほしいです！！

44 軽いばねの下端に, 質量2mの物体Pと質量m の物体 Qを接合したものをつるすと, ばねは自然長からaだけ 伸びてつり合った。重力加速度をgとする。 (1)ばねのばね定数は(a) させたときの周期は (b) である。 つり合いの状態にあるとき, Qを静かに切り離すと, Pはもとのつり合いの位置から 中心にして, 振幅 (d)|,周期 また,振動の中心を通過するときの速さは(f)|である。 (2) 次にPだけをつるしたばねをエレベーターに付けた場合を考える。 エレベーターが, 上向きに大きさ αの加速度で運動しているとき エレベーター内で見ると, ばねが自然長からaだけ伸びてPは静止 した。aは()|である。 また, Pを上下に振動させたときの周題 であり,物体を上下に振動 P (c だけ上の位置を Q で振動する。 は,(e)の (h倍である。 (高知大 00000000000

名門の森32番の(5)番で質問があるのですが、 最後の三角関数の式は(2/d√k/m cos√k/m(t-π√m/k)はどのように式変形すれば答えに書いてあるようになるのですか？ 教えてください。

96 力学 ECHURE (1) Aの座標を と表されるの 32 単振動 ばね定数kの軽いばねを滑 らかな水平面上に置き, 右端 に質量mの小物体Aを付け。 左端を固定する。ばねの方向 にx軸をとり,ばねが自然長 のときのAの位置をx=0 と する。そして、質量3mの物 体BをAに押しつけて, ばね を自然長からdだけ縮めた後。 静かに放す。 (1) 動き始めてからしばらくの間は, AがBを押しながら運動する。 このときAがBを押す力の大きさNをAの位置:の関数として表せ。 (2) AとBが離れるときのAの位置:および, 離れた後のBの速さ u を求めよ。 (3) 動き始めてからAとBが離れるまでの時間 toはいくらか。 (4)Bを放したときを時刻=Qとして, Aの位置xの時間変化を表 すグラフを上の図に描け。 0mmm LAS 0 AはBから」 えて、Aの道 d A: m この式は ばねが自然 性力が左向 一方,F 2。 Sto 0.2カ (2) BがA つまり ばねが縮 然長を超 なお、 の上で 自然 カた(5) t2(to)での Aの速度ムを時刻tの関数として m, k, dを用いて 一体と 時 じゃない 表せ。\まではACBO年院)(山口大+東京学芸大) Level(1)~(3) ★ (4) ★ (5) ★★ (3) 離 Base ばね振り子 (x= Point & Hint O O なる (1)作用·反作用と, xが負の値であるこ とに注意して, 運動方程式を立てる。 (2) 離れるときに注目すべき量は… ? (4) 2つの量を求める必要がある。 (5) 単振動の時間変化は sin ot や cos.ot を用いて表すことができる(位置速度。 加速度,力について)。 周期 m T= 2π\ R m 振動中心は力の 0 O つり合い位置 ※ばねの力のほかに一定の力 と が加わっても周期は不変。 た レ……… F00m-

この問題の(5)なのですが、回答にはないんですが 最初の運動エネルギー＝摩擦力+変化後の速さを用いた運動エネルギー という力学的エネルギー保存を考え方上つかえますか？ (計算してみたのですが、合わなかったので...)

19 夏 なめらかな水平面 S, Sと鉛直面 S.からなる段差のある固定台がある。面 S。 上に,質量Mの直方体Aを面 S。 に接す るように置く。 Aの上面はあらく,その高 さは面 S,の高さに等しい。質量 m の小物 体BとAの間の動摩擦係数を4とし, 重力加速度をgとする。いま, Bを初速。で水平面 S, 上から, Aの上面中央を直進させたところ, A は運動をはじめ, ある時刻以後, 両物体の速さは等しくなった。 BがA上に達した時刻を1=0とする。時刻oより以前の時刻をにおけ B 00 Si S。 A S2 るBの速さは (1)で, Aの速さは (2) である。 toは (3) で, である。また, BがA上を進んだ距離7は そのときの速さは (5) である。 (岡山大)

摩擦の向きからわかりません

(B) 図2のように,同じ質量, 同じ大きさで厚さが一定の3枚の板1,板2,板3を重 ねて,水平でなめらかな床面上に置いた。板2に水平右向きで大きさFの一定の力 を加え続けると, 3枚の板は互いにすべることなく一体となって運動した。1枚の板 の質量をmとし, 板と板の間の静止摩擦係数はどの板の間でも μ とする。重カ加速 度の大きさをgとする。 |板1 板2 板3 m *F m 床面 m 図2 問4 このとき, 3枚の板の加速度は同じであり, 3枚の板の質量も同じmである。 板2から板1,板3にはたらく摩擦力をそれぞれ矢印で表す図として最も適当なもの を,次のの~6の中から一つ選べ。 ただし, 矢印の向きが摩擦力の向きを,矢印の長 さが摩擦力の大きさを表している。また, 3枚の板は図2と同じ向きから見たもので 解答欄 エ ある。 板1 板2 板3 板1 |板2 |板3 4 |板 |板3 |板1 |板2 板3 6 |板1 |板2 |板3 |板1 |板2 |板3 123

(4)の③のtanにする計算教えてください

8 2m m+2m ;× MB- MG= 3 ; AG=1+= (2) 水平… Tsin a =F …D 鈴直… Tcos a =3 mg …② (3) Fと重力のうでの長さは赤点線となる ので(T のモーメントは0) |c F·lcos β =3mg·lsin B より 2 F 3 mg tan a = する 5 mg 3より tan 8: 2F ニ +@ より T'(sin° a + cos'a) 3DF°

写真二枚目下線部の式変形がわかりません。 途中過程を教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

Vo 小物体 130.動く板の上での物体の運動● 右の図 のように,質量Mの小物体が質量Mの大きな板 の上にのっている。小物体と板との間の動摩擦 メ0S M8 床 m 板 係数をμとし,板と床との間の摩擦を無視する。時刻 t=0 において,小物体に右向き の初速度 voを与えると,板も同時に動き始めた。右向きを正の向きとし,重力加速度の 大きさをgとする。 moi (1)小物体が板に対して静止したときの板の速さVを求めよ。 (2) 小物体に初速度を与えてから, 小物体が板に対して静止するまでの時間tを求めよ TIロエ A

(2)で3枚目の写真のように答えたのですがダメですか？ 問題文に何で答えよとかないからいいんじゃないかなと思ってます。わかる方いたらお願いします

(3)(2)において,ばねの弾性エネルギーはいくらか。 24* 質量mのおもり Pを鉛直につるすと 1だけ伸びる軽いばねがある。重力加速度を gとする。図のように傾角0の斜面上で, P をつけたばねの上端を固定する。斜面とPの 間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ'とし, ばねが自然の長さに保 たれるようにP を手で支えておく。 (1) 手を放したとき, Pが動き始めるためには斜面の傾角0はαより 大きくなければならない。 tan aを求めよ。 (2) 傾角0(>a)の斜面上で手を放すとPが動き始めた。ばねの伸びが 最大値xになったとき, Pの最初の位置から重力の位置エネルギーは (5)ばねの伸びが最大になったのち, Pが再び動き始めるためには tan 0 はある値より大きくなければならない。その値をμ, μ' で表せ。 P。 000000 0 いくら減少するか。 (4)ばねの最大の伸びxを求めよ。 ャノ 大 (大阪電通大)