なぜ位置エネルギーで比べたらダメなのですか？

小球 A 小球 B 128/ 力学的エネルギーの保存■なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m] の軽いばねの他端に質量 m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m [kg] の小球Bが置かれている。 水平面は, なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか らl[m〕 だけ押し縮めた後, 静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。 重力加速度の大きさを g〔m/s²] とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W [J] を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さ [m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x [m] を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん [m] を求めよ。 [17 東京農大 改]

この問題の(4)。なんとなくピンときません。加速度aはma=μmgから求めることになるのですが、Pの動摩擦だけで済むことがあまりすっと入ってきません。確かに、摩擦がなければＰは置いて行かれるので、摩擦がPの運動源であるとは思いますが…

動 平上に置かれ 中に小物を 入れ、静止状態から箱に外力 平右向きに加えて運動させ る。との間の静止摩擦係数を 面の間の動摩擦係数もとする。力加速度をとする。 まず、ド=ドのとき、 P.Qは一体となって運動した。 (1) 加速度を求めよ。 TO BRASK 9 evel (1)~(4) (5),(6) Dint & Hint 90 (2) P Q から受けている摩擦力の大きさ」を求めよ。 (3) P,Qが一体となって運動するためには、Fはいくら以下でなけ 扱う。 Qと水平 ればならないか。 その限界値を求めよ。 次にFF (F)として、静止状態から動かすと、Pは箱Qに 対して滑って動いた。 (4) Pの加速度とQの加速度Aをそれぞれ求めよ。 (5) はじめPはQの左端からの距離の所にあったとする。PがQC 左端に達するまでの時間tを求めよ。 最後に、外力は加えず 静止状態から箱Qだけに右向きの 与える。 (6) P1離れた箱の左端に達するためには, はいくら以上 (鹿児島大+名古屋市

この問題の一番の問題なんですけど、私はノートのように解いたのですがなぜこう解いてはダメなのでしょうか？答えはAの気体の状態方程式を立てておしまいでした。 何回考えても分からないので教えてください！

発展問題 321. 仕切られた円筒容器■ 底面積 S[m²] の円筒容器が鉛直に立てられ, 質量 M〔kg〕 外気温 B To 壁 A To ヒント 321 (2) 位置エネルギーの減少分が内部エネルギーの増加分となる。 1 L の熱を通す壁で部屋A,Bに仕切られてい る。はじめ,上下面からの距離がともにL [m]となる位置で壁を固定し,各部屋に1 mol の単原子分子の理想気体を閉じこめる 底面積 S とともに外気温と同じ温度 T [K] となっ図1 図2 断熱材 た(図1)。気体定数をR [J/ (mol・K)〕 重力加速度の大きさをg〔m/s²〕とする。 (1) 部屋Aの気体の圧力は何Paか。 次に,図2のように, 容器を断熱材で囲んだのち, 壁の固定を外してなめらかに移動 できるようにしたところ, 壁は,もとの位置から 4L 〔m〕 だけゆっくりと移動した位置で 静止した。 このとき, 部屋A,Bの気体の温度がともに To +4T [K]となった。 (2) 4T〔K〕を.M. R. g, 4L を用いて表せ。 (11. 山口大改) 例題26) ← B To L To+4T A L+AL T+4T L-AL

電磁誘導の範囲についてです。電磁誘導で電流がゼロになることがあると思うのですが、自己誘導はそのようなことは起きないのでしょうか。

リード D 第20章 電磁誘導 169 ? 288. 自己誘導 図のような, 自己インダクタンス 0.10Hのコイル, 25Ωの抵抗, 電圧 10Vの電源, スイッチSからなる回路がある。 ●(1) Sを閉じた直後に, 回路に流れる電流 I は何Aか。 (2)Sを閉じてから十分に時間が経過したとき, 回路に流れる電流 I は何 Aか ●(3) (2)のとき, コイルに蓄えられるエネルギーUは何Jか。 S 0.10H |10V 25Ω 293

問題文の意味がわかりません 酸素と窒素の圧力はどちらも1.013×10^5パスカルということなのですか？

71 気体の溶解 20℃で1.013 × 10 Paの空気で飽和させた水1Lに溶けている酸 素と窒素について,次の問いに答えよ。 ただし, 20℃ で 1.013×10Paの酸素と窒素は, 水1Lに対してそれぞれ32mL, 16mL溶けるものとし, 空気は酸素と窒素が体積比 1:4で混合した気体であるとする。 (1) 一般的に, 溶媒に溶けにくい気体の場合、 一定温度で一定量の溶媒に溶ける気体の質 量は、その気体の圧力に比例する。 このことを、何の法則というか。 (2) 溶けている酸素と窒素の体積 (それぞれの分圧での体積) は, それぞれ何mL か。 (3) 溶けている酸素と窒素の物質量の比はいくらか。 (4) 溶けている酸素と窒素の質量の比はいくらか。 (5) 一般的に, 水に対する気体の溶解度は,温度が高くなるとどうなるか。

これってAとBで圧力は違いますか？ 違ったらなぜ自分の回答で答えが出るのですか？

240 気体の状態方程式 容積2V の容器Aと, 容積 Vo の容器Bが細い管で連結され, 4.5molの理想気体が温度A 300Kで密閉されている。 2V0 (1) 容器Bの中には何molの気体があるか。大) (2) 次に 容器Bの気体の温度を300Kに保ったまま、容器Aの温度を400Kまで上昇さ せたところ, 2つの容器の気体の圧力が等しい状態でつりあった。 どちらからどち らの容器へ,何molの気体が移動したか。 例題 43 B Vo

(5)の単振動、最大の速さについての質問です！解説は理解出来てますが、2枚目にあるように単振動の位置エネルギーで表せないのはなぜですか？

114 力学 38 単振動 水平面内において一定の角速度ので 回転している円板がある。 円板上には, 半径方向にみぞが掘られており、その中 にばね定数k,自然長のばねが置かれ ている。 ばねの一端は中心0に固定され, 他端には質量Mの小球Pがつけられてい る。 Pはみぞの中を滑らかに動け, 0 か つ らPまでの距離rを用いておもりの位置を表す。 いま、円板上で静止 している観測者Aには, Por=ro の点に静止して見えた。 真上から見た図 Level (1), (2)★ (3)~(5)★ Point & Hint W (1) ro をlk, M, ω を用いて表せ。 (2) こうなるために必要な角速度に対する条件を表せ。 次に,Pをみぞに沿って外側に動かし, 点0 からの距離 n の点で静 かにPを放したところ, P はみぞの中で運動を始めた。 (3) Pが位置にあるときAが見る加速度をaとすると, A が書くべ き運動方程式はどのようになるか。 みぞ方向外向きを正とする。 (4) Pの位置を,rの代わりに ro から測ってx=r-ro を用いて表 すと, 運動方程式の右辺の力はLx の形になる。 Lをk, M, ω を 用いて表せ。 (5) Pを放してからばねの長さが最小となるまでの時間, ばねの長さ の最小値,およびAが見るPの最大の速さをk, M, w, ro, n, のう ち必要なものを用いて表せ。 (北海道大) Aにとっては遠心力が現れている。 (2) (1) の答えの形から自然に条件が決まってくる。 (5) (4) の結果からPの運動が確定する。 P the p LECTURE (1) 遠心力と弾性力のつり合いより Mrow²=k(ro-l ... (2)>0より kl Yo= k-Mw² k-Mw² > 0 k w√ M 回転が速過ぎると(ωが大き過ぎると),弾 性力より遠心力がまさり つり合う位置がな くなってしまう。 (3) ばねの伸びは -l と表せるから Ma=Mrw²-k(r-1) (4) 上式に r = ro+x を代入すると ( 38 単振動 •mmmm 自然長 遠心力がかかるから, | ばねは伸びているはず。 ①を用いた 115 遠心力 Mをmと書いてい ないだろうか? 物体上から見たとき 向心 外から見たとき ▷じゃ Ma = M(ro+x)w² − k(ro+x-1) ) =Mxw²2-kx =-(k-Mω²)x ......2 ∴. L=k-Mo² (2)で求めた条件よりLは正の定数であり,②はPがx=0(力のつり合 い位置)を中心として単振動をすることを示している。 (5) ②から単振動の周期Tは M 最大の速さは、 公式 Vmax = Aw より [ro を代入する) より速い Queeeeeeeeeeee- 0 Yo T=2nvk-M²2 2π√ とする誤りが多い。ばね振り子の周期 k が不変となるのは、ばねの力のほかに一定の力 がかかる場合のことである。 遠心力は半径と ともに変わる力である。 ばねの長さが最小となるのは, 内側の端の位置にくるときだから、端か ら端までの時間は半周期。よって, M T= √k-M₁² 振幅Aは上図より, A = n-ro よって, ばねの長さの最小値は ro-A=2ro-n # A 中心 k-Mos² A² = (n-1)√² M

1〜5の解き方を教えてください

物理プリント 13 (3) 課題6 図のように、水平な台の上に質量Mの 木片を置き、 距離 ℓ離れた台の端に取り付 けた滑車を通して、 伸び縮みしないひもで 質量mのおもりとつながっている｡ 重力 加速度の大きさをg とし ひもの質量は 無視でき、 滑車は軽くてなめらかに回転 できるものとします。 A 水平な台が摩擦のないなめらかな面の場合について答えなさい。 初め、木片を手で押さえて固定しました。 (1) ひもがおもりを引く力の大きさはいくらですか。 次の①~⑤から1つ選び、 番号で答えなさい｡ ①m ②M ③ ③3③ mg ④ Mg ⑤m Mg 次に、静かに手を離したところ、 木片は台の上を右向きに移動し始めました。 (2) 木片の加速度の大きさはいくらですか。 次の①~⑥から1つ選び、番号で 答えなさい。 D M+m M+m m 6 g -g ① g -g M m M+m (3) ひもが木片を引く力の大きさはいくらですか。 次の①~⑥から1つ選び、 番号 で答えなさい。 21 g ② m Mm M² ① Mg 2 mg ③(M+m)g ・g M+m M+m& M+m (4) 木片が台の端まで距離 ℓ 進むのにかかる時間はいくらですか。 次の ① ~ ⑤ から1つ選び、 番号で答えなさい。 mMg(1+μ) M+m 21 mg g(m + µM) M+m M ③3③ M+mg 2 (6) 3 2Ml 1mg 梢 m M 3 g ⑤ e 2(M + m)l mg B 水平な台が摩擦のあるあらい面の場合について答えなさい。 (5) 木片が移動しているときの、木片の加速度として正しいものを、次の ①~⑧の うちから1つ選びなさい｡ ここで動摩擦係数をμとします。 mMg (1-μ) M+m g(m- µM) M+m mMg(1+μ) M-m g(m+µM) M-m おもり 2(M+m)l Mg mMg (1-μ) M-m g(m-µM) M-m g

電磁誘導について 1)のPQを流れる電流がどうしてI=E-V/Rで表されるのか分かりません レンツの法則でPQにはP→Qの向きに電流が流れるから、I=E+V/Rとはならないのですか？

<発展例題 78 運動する導体棒に生じる誘導起電力・ 図のように,鉛直下向きで磁束密度Bの一様な磁場 中に,起電力Eの電池をはさんだ間隔lのコの字型の 導線のレールを傾きの角で固定する。 これに電気抵 抗Rをもつ長さ 質量mの導体棒PQをのせ、手で 押さえておく。 手を静かに放すと, PQはレールに直交 IN したまま斜面を上昇した。 PQ とレールとの間の摩擦およびPQ以外の部分の電気 抵抗はなく,重力加速度の大きさをgとする。 大の比 LUPO OF (1) PQの速さがになった。このときの誘導起電力の大きさ V,PQを流れる電 流の大きさⅠ, この電流が磁場から受ける力の大きさF を求めよ。 (2) 手を放してもPQ が動かない場合の傾きの角を0とする。 tano はいくらか。 17 解答 考え方 (1) 誘導電流が閉回路を貫く下向きの磁束をつくるように、 誘導起電力が生じる。 (2) 手を放してもPQが動かないv=0 で, PQ が受ける斜面方向の力はつりあう。 (0) い (1) V= I1= |_1.44 |_ B•lu4tcos0 _Pioned =vBicoso icos 4t v=|-1.40|= GRE-VE-vlcose F=IBl=- = R 直で上R BI P 10 > [補足] A]\T (E-vBlcos0) Bl 10 B F R 25 191 21 が受ける斜面方向の力について,v=0 の場合のF (=) 50 Bに垂直 04t vat cose

至急‼️ エがなんでこうなるのかわかりません

次に、図2のように、磁束密度の大きさはy座標によらず、x座標のみによって決まり、 正の定数bを用いて bx と表される場合を考える。 P 問5 次の文章中の空欄 I 図 2 導体棒 レール Li bx 導体棒をx=0の位置に置き,x軸に平行な力を加えて, 導体棒が2本のレールと垂直に なるように保ちながら,一定の速さでx軸の正の向きに運動させた。 時刻を t とし, 動き はじめる時刻を t = 0 とする。 ギ に入れる式を,それぞれ答えよ。 レール L2 I なの 時刻t における導体棒のx座標はvt であり,その地点における磁束密度の大きさは but である。このとき, 長方形 OPQR の内部の磁束密度の大きさの平均は で、長方形 OPQR を貫く磁束を求めると = 時刻 tから微小時間 At だけ経過する間の磁束の変化量をAとする。(at) の項を オ と表される。 無視すると, D' = カ となる。 これより時刻t において、導体棒のPQ間に生 じる誘導起電力の大きさは キ となる。