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Physics Senior High

(5)がわかりませんA→Bにかかる時間は(4)で求めて、次にB→Aにかかる時間を求める必要があると思ったので計算したところ3枚目の写真のようになってしまいました。2枚目には解説をのせておきます。よろしくお願いします。

ITには, 質量 (77) の理想気体分子が れ 無視できるものとし, ll 力加速度の大きさを 9 とする。 包 1 のように, 大気中に, 内部の断面積がSの 科弄容器が, 円筒の軸が外直になるよう に, 庶面を下にして水平な床の上に置かれている。容器内は, 気審を保った状態で.、いずれ も質量 47。 断面積 ③ の円板 A_ Bによって, 2つの部分I, ILに仕切られている。 また, 1 周封入きれでいる。以下で は, 分子はすべて鉛直方向にのみ運動するものとし, 分子が受ける重力の影響は無視できない ものとする。また, 分子どうしの衝突はなく, 分子は, A, B, および容器の底面と瞬間的に 弾伴箱突をするもるのとする。さらに, A, Bの厚さや, A, Bが容器の内壁から受ける摩擦は (5点) 問1 次の文章を読んで に入る適当な式を, %, の, および以下で与える9 しのう ちから必要なものを用いて表し, それぞれの解答欄に記入せよ。 まず, 1 内の気体分子 1 個に着目して考える。A と衝突する直前のこの気体分子の速 さをりとすると, 分子がAと衝突する際に, A がこの分子から受ける力積の大きさは 旬) |と表される。また, BからAまでの高さをんとし, Bと衝突する直前の. この分 了の速さを とすると, ゲニ| (2) |と表きれるので, この分子がB と衝突する際に, B がこの分子から受ける力積の大きさは| (3) |と表される。 とことで, この分子が A と衝突してから B に到達するまでに要する時間は (3 れるので, この分子が単位時間当たりに A と衝突する回数をヵとすると, ヵ= ⑮) と表さ と 表るれる。 なお, んは, この分子が単位時間当たりにBと衝突する回数に等しい。(10点)

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Physics Senior High

教えてください。

局 次の文章を読み, 次の問いに答えよ。 屋さが無視できる半径 の球形の空洞容器 (球吉) がなめらかに動くビス トンのついたシリンダーと体積の無視できる細管でつながれている。初め。 細管は暑じられていて球殻内のみに質量 w の単原子分子 W 個からなる理 想気体が封入されていた。 分子の1 つが速さ ゥで運動していて, 図1 のように角 の で球殻に衝突し ている。 衝突前後でこの分子の速さは変わらず, その速度は球面に垂直な 成分の向きのみが逆になる。 この衝突によ る分子の運動量の変化 | 力積として球殻に与えられる。分子どう しでは衛突しない場合, この分子 は衝突から次の衝突までの珍重距刻 イー] を速さ で移動し。 時間ーワウー」 ごとに衝突をくり返す。つまり。 角 の で球疫に衝突する分子は 図1 1 1 同当たり思積(ア) を球殻に与える条突を単位時間当たりーエー] 回起こすので, この分子が球殺に与える単位時間当たりの力積の大 し チ となる。このように, 分子 1 個が球殻全体に与える力積の大きさ (オ) は衝突角 9 によらないことがわかる。 平均の速さがっの分子 個からなる気体は大きさカ ] のを表面積 4rS の球殻全体に及ぼしているので、和気体の圧力は の「キコx(-) ご ことがわかる。この となる。 球殻内部の体積 衝で をとおくと, 気体の圧力と体積の積 の” は気体分子の運動エネルギーの総和に比例することが4 YO宮キー 7た4 ヵレと温度 の の理想気体の状郁方程式 のアー を7 (をはボルツジマン定数) との比較から. 微視的な気体分子 1 個当たりの運動エネルで が尼視的な量の温度 7 で表せる。したがって, 巨視的な量の気体の内部エネルギーも[ ク |メ7 と表せる。 ⑦⑰ [アナレグ に適切な式を入れよ。 に 半党 都にせ この気体が体積を保つて温度人から 47 だけ変化するとき, 気体の[-い_] の変化は(ク)X47 となる。一万、 一定体積の気人は外 コー 気 部とやり 事をしないので, | ろ 」より, 気体に出入りした熱量と気体の内部エネルギーの変化は等しい。このように、 定体積の気体が外部 とりするエネルギーの種類は熱のみで, その量は変化前後の温度差 47 のみによることがわかる。 次に, 気体の体積が変化できるように細管を開いた。 け変 所 4 これから、埋度了 を保つて体 この気体が温度 7 を保つて体積からわずかに 4P だけ変化するとき, 気体がする仕事は NATやセ- となる。これから が 積が 炉 からその $倍の So に変化するときの気体がする仕事は &71ogS となる。 一方, 一定温度の気体の (い) は変化しないので、 (の) か ら, 気体に加えた熱量は気体がする仕事に等しい。したがって 等温変化する気体に出入りした熱量を昌度でわった量は NAogS のよう ご に変化前後の体積比 $のみによる。 ② [むしラリ に送功な族句を入れよ。

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Physics Senior High

線を引いたところの公式をx=1/2at^2+votの公式に変えたら求められないですか?

LAだ0 AO ve nyのーー の"ジ Q) 葛体が原点から正の向きに最もはなれた時刻を求めよょ。 (② (1)で求めた時刻における物体の位置を求めよ。 (3) 物体が原点を再び通過した時刻を求めよ。 ) (4) 7ー0s から(3)で求めた時刻までの範囲で。 物体の位置 Im]と時刻 ls〕との関 を表すァー7グラフを描け。 P (加考) 24 . 一:グラフとゃ?-ー:グラフ玉 S地点から出発 0 2 した飛行機が、 し地点を目指して飛行した。葉に着 速方 陸するまでの水平方向の加速度, および鉛直方向 本 1 1 1 4 の 度向 9 速度が. それぞれ図(4),(b)で表されている。 有効 DWS 200ピ 2 数字を 2 桁として、次の各間に答えよ。 の as (1) 離陸してから 200s 後の高度と。 S 地点からの 速直 トー 水平距離はそれぞれ何 km か。 党 0たーートコー (②) 飛行中の最大高度は何 km か。 (msに証軒 (3) SL 間の水平距離は何 km か。 (名城大 改) 図(⑪b) 0 生 トン こ誠 の流れの速度を合 23 Q) ヵー0 になる時刻を求める。5.0s 以降は 成した速度で, 前は川を進お。 24 (2②) 図(や)のグラフから, 0-300s の間, 等加速度直線運動でおり, ゥ一 飛行機は上昇していることがわかる。

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