4と5の答えを教えてほしいです

問4 負の電荷 -g[C] に帯電した質量m [kg]の粒子Pが,電位 Va[V] の点 Aを速さ ひA [m/s] で通過した。その後,P は静電気力だけを受けて運動する が,電位 Vs (V]の点Bを通過するときの速さ vps [m/s] はいくらか。正しい ものを,次の0~⑥のうちから一つ選べ。UB= 4 [m/s) 0 UA+. m 2g (Va- Va) 24(Ve-Va) VA- m 2g VA (Va- Va) の 2 VA° 29(Va- Va) 2+ m m V+ m (Vg-V) 2 VA 9(V- V) m 問5 図4のように, 水平方向に速さ Vで飛んできた質量 Mのボールをバットに よって打ち返そうとしたが, ボールは鉛直上方に速さ2Vで跳ね上げられた。 このとき,ボールがバットから及ぼされた力積の大きさはいくらか。正しいも のを,下の0~⑤のうちから一つ選べ。ただし, ポールの運動は一つの鉛直面 内で起こっており, ボールの回転は無視できるものとする。 5 2V M V ボール バットの断面 図 4 ② 12 MV ③ /3MV の 2MV V5 MV 0 MV 81 -

静電気・保存則の問題です。 (5)の力学的エネルギー保存則の式の右辺について、Aはx軸の-方向に動いているのに-1/2mvA^2ではなく1/2mvA^2になるのかが分かりません。 教えてください。

AB間の距離が2rm[m]のときのAの逃さ v [m/s] を求めよ。 量m(kg]の粒子Aが最初, Bから十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に遊度 (m/s)で動いている。 クーロン定数を:N·m'/C°)と (4) AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s]を求めよ。ま その後AとBは互いに反発し遠さかる。十分に時間がたった後 1/静電気 +QIC)を帯びた質量 AM (kg)の粒子Bが r軸 上の点Pに静止している。 また。+q[C) を番びた賞 m,q M.Q Vo 河合計 B 11 静電気保存則 43 HCHEE P 島 A5判 (1) 無限遠点での位置エネルギーは U=g×0=0 で, AB間の距離がr の とき U=qr kQ と表されるから,力学的エネルギー保存則より 5) 量4に らmu+0= 0+. kqQ 2kqQ mv? Yo Yo = (2) 前問と同様に ら +0=;mu+ kqQ 2r。 mu。 し, 重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 Tath カ学 mu*+mu? V。 リ= V2 良間 類出 浜島 A5判 (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで、AがBに最も近づいたときだから 登信 (1) AB間の距離の最小値 o [m] を求めよ。 加速度のこと は力に聞け! mVo 9Q kqQ 『max- mr 4kqQ mamax=k mu 次に、粒子Bが×軸上を自由に動ける場合について, (4) 最接近のときの相対速度は0で, AとBの速度 は等しくなるから,運動量保存則より (止まった な、AB間の距離 [m]を求めよ。 mb = mu+ Mu m m+M 。 物体系についての力学的エネルギー保存則より . u= mv わ学 名問 浜島 A5判 (岡山大) のAの速度(m/s)を求めよ。 mu=me+ kqQ -Mu*+ Y」 Bから見れば AはUターン 0. 上で求めたuを代入して Y= 2kqQ(m+ M) mMu? Level (1)~(3) ★ (4),(5)★ kqQ はAとB全体でつくり出したもので, (1), (2)では 位置エネルギーU= Bが固定されているためAだけで使えたのである。力学でいえば, AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似ている。 Point & Hint カ学 (1(2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUは U=qVと (5) Bの速度をUpとすると, 運動量保存則より muo= mua+ Mus …① 力学的エネルギー保存則より kQ V= からつくり出す。 らく 物理 河合 B6 2mu =mu+Mug ……② | 運動方程式 ma = F を思い出したい。 -mv? (3)加速度といえば、 (4)物体系に働く外力がないから…。最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については, A·B 全体について(物体系について)カ学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5) 2つの保存則の連立。 Aと Bは十分離れるので位置エネルギーは0としてよ 0.2よりUを消去すると m-M m+M U= Vの正負はmとMの大小関係で決まる。 解も出るが、Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 なお,計算からは ひ、= w という 物理 い。 別解弾性衝突とみなしてもよい。反発係数 e=D1 だから VA-Us = -1× (v0-0) ③ のと3の連立で解くと早い。 河 htt E-r kp

850Hz（f1）から大きくしていったとき、f2の1700Hzが最初の共鳴であるとわかるのはなぜですか？

6倍音 5の管口にスピーカーを置き, 振動数を 850 Hz からしだいに大きくして いったとき, 最初に共鳴が起こるときの振動数は何 Hz か。 42 7|うなり 振動数が320 Hz のおんさ A と, 振動数が322 Hz のおんさ Bを同時に鳴 らすと, 1s間にうなりは何生じるか

良問の風102（5）についてです。 解説の1/2C12V ^2は0にならないのですか？ 抵抗のジュール熱は電流が流れた時に発生するのではないのでしょうか？

102 図はコンデンサー C, Cr C,(電気 容量はそれぞれC, 2C,3C), 電池 (起 電力V)およびスイッチS, S, と抵抗R からなる回路である。最初, スイッチは どちらも開いており、いずれのコンデン サーにも電荷はない。 1、まず、スイッチ S, を閉じ、 C, と C。 とを充電した。 Sa S (1) Cに書えられる電気量はいくらか。 \2) Cにかかる電圧はいくらか。 I、次に、S,を開いてから,S, を閉じ,十分に時間がたった。

なぜわざわざ公式を変形してるんですか？

78気体を封入した容積1.0Lの容器がある。気体分子の数を3.0× 102個, 気体分子 の平均運動エネルギーを1.0× 10-20 J とすると,容器が受ける気体からの圧力は何 Pa になるか。

途中計算を詳しく教えて下さい

nNamv より, 3RT 2 nRT mv° V 3V 2NA

⑴⑵⑶を教えていただきたいです

(結果) 1回 2回 3回 4回 5回 00// 0036 (ム-4) [m]0025 4[m) 平均 気温の測定 実験後な=14,0c -3428.m/s 実験前 4=/8.8 c 16.9 c 平均t= 3。 ② 音の速さ V=331.5+0.6t= 189 ●波長ス=2(4-4)-.0.050 be'che 「34 m 0 おんさの振動数/= 6856 Hz V. 134 342,8 0.05+0.01| 0.050 (考察) (1) 共鳴しているときの気柱は定常波が生じているが,このとき, 定常波の腹の位置は, 開口端より 0.061 cm外側の所にあるか。 十11=22 Cm (2) 波長 入を求めるときに, 入=2(e-ム)とせずに, =44としてもよいだろうか。 (3) 温度が上がると 1, aの値は, それぞれどのように変化するだろうか。

(2)の③が分かりません 答えは、-9/2Ｐ０V０です

406 Po イX6 4 [図]のように、滑らかに動く軽いピストンを取り付けたシリンダーに、1.0mol の 単原子分子理想気体を閉じ込めて鉛直に立てた。最初、 気体の圧カは大気圧 Po[Pa] と等しく、体積は 1% [m°] であった。この状態を状態Aとする。状態 Aからピストン の固定を解除して、加熱して体積を 41% [m°] にした。この状態を状態Bとする。 さらに、状態Bから、ピストンを固定し体積を 41% [m°] に保ったまま気体を冷却し、 圧力を Po/4 [Pa] にした。この状態を状態Cとする。 その後、ピストンの固定を解除 し、等温変化で体積を 1% [m°] にした。この状態を状態Dとする。重力加速度の大き さをg [m/s?]、気体定数を R [J/(mol»K)] とする。ピストン、シリンダーは断熱性で、 外部との熱のやり取りはないものとする。 T T 大気圧A1 定様を化 V。 W=o [図] Fs W- (1) 状態Aから状態B の過程について以下の問いに答えよ。 の 気体がした仕事を求めよ。 ② 気体の温度上昇を求めよ。 3 気体に与えた熱量を求めよ。 (2) 状態Bから状態Cの過程について以下の問いに答えよ。 の 気体がした仕事を求めよ。 2状態Cでの気体の温度は何Kか。 内部エネルギーの増加量を求めよ。 (3) 状態Aから状態 B、C、 Dへと変化する過程を表すグラフを、縦軸を圧力、横軸を体積として描け。 Q W+U w-pV 3 そR.3V 4voPo - 3Vo Po foV。 4 (6 Bovo 4-4 リーー

物理のコンデンサーの問題です。 3枚目のマーカー部分はなぜVcの値ではなくVrを使っているのでしょうか。 点Tのときは3/5Vだと思ったので… 見にくいかもしれませんが、得意な方お願いします🤲

る。タッチスイッチには様々な方式があるが,ここでは比較的簡単に実現できる B 人体とタッチ電極間に発生するコンデンサーの電気容量を利用したタッチス イッチはスマートフォンをはじめとした家電製品,産業機器等で広く使われてい k なぶ 方式について考える。 人体と電極の間に生じる電気容量を検出することを目的として,図2のように 電圧Vの直流電源原,スイッチ, 抵抗値 Rの抵抗,電気容量Cのコンデンサーを 導線でつなぎ,Gを接地する。はじめ,スイッチをa 側に入れて十分に時間が 経過したのち,スイッチをb側に入れかえる。このときのコンデンサーの電圧 V。の時間変化をオォシロスコープで測定すると,図3が得られた。図3の横軸は 時間,縦軸は V。を示すものとする。また, 図3の点Sはスイッチをa側からb 側に入れかえた瞬間を示している。 スイッチ P R b arンャンサ V し G 図 2 S 図 3

(2)の3の解き方がわかりません

[図]のように、滑らかに動く軽いピストンを取り付けたシリンダーに、1.0mol の 単原子分子理想気体を閉じ込めて鉛直に立てた。最初、気体の圧力は大気圧 P。 [Pa] と等しく、体積は 1% [m°] であった。 この状態を状態Aとする。状態Aからピストン の固定を解除して、 加熱して体積を 41% [m°] にした。この状態を状態Bとする。 さらに、状態Bから、ピストンを固定し体積を 41% [m°] に保ったまま気体を冷却し、 圧力を Po/4 [Pa] にした。 この状態を状態Cとする。その後、ピストンの固定を解除 し、等温変化てで体積を 1% [m] にした。この状態を状態Dとする。 重力加速度の大き さをg [m/s?]、気体定数を R [J/(mol K)] とする。ピストン、シリンダーは断熱性で、 外部との熱のやり取りはないものとする。 4 大気圧 pP 定経をに Vo W-o 000 [図] Fs W こ (1) 状態Aから状態Bの過程について以下の問いに答えよ。 の気体がした仕事を求めよ。 気体の温度上昇を求めよ。 ③ 気体に与えた熱量を求めよ。 (2) 状態Bから状態Cの過程について以下の問いに答えよ。 の気体がした仕事を求めよ。 ②状態Cでの気体の温度は何Kか。 ③ 内部エネルギーの増加量を求めよ。 も w=pV· 3Vo Po V。 4 4voPo- Bvo 4 ) 状態Aから状態 B、 C、 0へと変化する過程を表すグラフを、 縦軸を圧力、横軸を体積として描け。