(5)番なんですがN>=0は分かるのですがそれ以降が分かりません。わかりやすく教えて欲しいです。

31 鉛直方向への物体の単振動 ばね定数kのばねを鉛直に立て, 床に固定する。 (1 ねの上端に質量mの薄い板Bを取りつけ,板の上 00 に質量 M の小球 A を乗せると,自然長からだけ縮 B- んで静止した。このつりあいの位置をx=0 として, 鉛直上向きにx軸をとる。 また, 重力加速度の大きさ をg とする。 (1) ばねの縮みαを求めよ。 & DUH 次に板 B をつりあいの位置から、さらに6(>0) だけ下げて静かに放すと, AとBは一体となり単振 動した。 (2) 小球 A と板Bの単振動の周期を求めよ。 (3) 位置 x における,小球Aの速さを求めよ。 (4) 小球 A が板 B から受ける垂直抗力N をxの関数として表せ。 MOO AUSSE 出題パターン (5) 小球Aが板 B から離れないの条件を求めよ。 516100-2 .. a= 折り返し点は速さ0で静かに放し た x = - b と,振動中心に対して対 称の位置にあるx=bo 自然長はx=a の点。 102 漆原の物理 力学 解答のポイント! さぶ A,B間に働く垂直抗力をNとして, A, B それぞれの運動方程式を立て, N を求めAがBから離れる 垂直抗力N=0を用いる。 magn 下向きにとるこ 解法 (1) 問題文の図で,力のつりあいより, (M+m)g=ka M+m ① k 単振動の解法3ステップで解く。 (1+0) S** STE | 1 x軸は与えられている。 DRS STEP2 振動中心は、つりあいの(自a 位置x=0の点。 g Baiepm x1 (中) 0x a+ 上 Lau T-e ポイント!! 今後の式変形に,この式を フル活用することになる。 必ず向きを そろえる AV Spreeeeee da at, af Mg mg 図9-8 2000円 A k(a-x) B IN 「縮み a-x (1+0)S STEP3 図9-8のように, 加速度をα, A,B間の垂直抗力をNとす ると,図9-8 より A,Bの運動方程式は, (1+n)S

物理の問題です。 どの公式により解いていいのかも全くわかりません。 一応、答えは2番ということだけわかっています。 解き方を詳しく教えていただきたいです よろしくお願いします

【No. 66】 図のように,質量がm1,m2のおもりを長さ1の棒の両端A,Bにいとでつるし,もう1 本の糸cを付けて棒が傾かないように持ち上げたい。 Aから糸cまでの距離をxとしたとき,x の 式として正しいのはどれか。 ただし,棒及び糸の質量は無視できるものとする。 MO m 1 1. m+ m2 32\m 5. m1 2m2 2m1m2 (m1+m2) 1 1 1 2. 4. m2 mｭ+ m2 1 m2 2m1 1 A mi X 糸C 棒 B m2

(5)解説で「⑤式において、θ＝135°にもかかわらずΔλ≒0となるのは〜」とあるのですが、なんでΔλが0に近づくとX線強度が跳ね上がるのですか？ (出典:難問題の系統とその解き方)

(i) 電圧 くなり ・飛び のよう たの) 傾きこん Wo h ら, 例題 コンプトン効果 電子の質量をm, プランク定数をん, 光速をcとして、以下の設問 に答えよ。なお, (1), (2) 以外は解法も簡潔に記すこと。 [A] 1923年, コンプトンは波長入のX線を金属薄膜に照射し、散乱さ れたX線の強度の角度分布を測定した。その結果の一部を模式的 に示したのが図1であり,X線が散乱されてもとの波長より長く なっている成分のあることが観測されている。 コンプトンはこの現象を,X線を粒子と考え、この粒子すなわ 光子と静止している電子との衝突と考えて解明した。 図1(a) X線強度 (X線の散乱角80°) 入 X線波長 図 1 (b) X線強度 (X線の散乱角0=135°) M 入。 入 X線波長 図2 入射光子 (19) O- 散乱光子 (1) O 反跳電子 (0) (1) 光子のエネルギーEと運動量P を,h, c, およびX線の波長入のう ち必要なものを用いて, それぞれ表せ。 (1-cos 0) を導け。 ただし、 (2) 散乱前後の光子の波長をそれぞれ入, 入] とし, 反跳電子の速さをか とし,入射方向に対するそれぞれの散乱角を,図2のように0.④と する。このとき,入射方向とそれに垂直な方向の運動量保存則を それぞれ記し,さらに、エネルギー保存則を記せ。 h (3) 41 (=A₁-A)=- 4 « 1 として、 do mc 近似を用いること｡ (4) 反跳電子の運動エネルギーの最大値T maxをm,hcおよびふを用 いて表せ。 (50=135°の図1(b) では, 波長入。 付近にもピークが見られる。波長の ピークが光子と金属中の電子との散乱によるのなら､山のピーク は光子と何との散乱と考えられるか。 理由も述べよ。 [B] 一方、電子の波動性については, 1924年ド・ブロイが予想し, 1927年デヴィッスンとジャーマーが検証した。 彼らは格子間隔dの 2-1 原子の構造 263

（）の部分を何度計算しても答えが一致しないのですが、括弧の下の式変形は間違っていますか？間違っていたら、どこが間違っているのか教えていただきたいです。

1.3kPaにおける沸点は383.8K、 温度323.0Kにお ける蒸気圧は12.28kPaである。 トルエンの蒸発エンタルピーを求 めよ。 ただし、気体定数R = 8.3145JK-1mol-1 Inp₂ = Inp₁ + P2 In = P₁ In Avap H/1 G R T₁ 4. AvapH (1 R - 1 T2 (1/1-1/2) 12.28kPa 00kg Avap H = 101.3kPa 1 1 8.3145JK-¹mol-1 (383.8K 323.0K 12128kPa en 101.3kPa 2.567 AvapH = 35772.23463Jmol-¹≈ 35.77kJmol-¹ 'x8.3145 JK 'mal" x 6018 = AvapH

まるで囲ったところが、なぜ25Kなのかがわかりません。

例題3D･2) 水素の燃焼反応において、 標準状態における 外界のエントロピー変化を求めよ。 TRAST 標準生成エンタルピー: -285.83 JK-¹mol-¹ A..Sº = — = 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O (1)) = (@V+V) g 4,Sº A,H° = 2A,H°(H₂0, g) - 2A,H°(H₂, 9) - AH (0₂, 9) 2×(-285.83)kJmol-¹ - 2×0 - 0 RIMA = −571.66kJmol-¹ 24₂ 24 -: 4H (H₂, g) = 0 kJK-¹mol-¹; 4H (O₂, g) = 0 JK-¹mol-¹; 4H (H₂O, 1) = A₂H+ T -571.66kJK-¹mol-¹ 273.15K +25K 1.917357kJK-1¹mol-¹≈ 1.9174kJK-¹mol-¹ > 0 外界のエントロピー変化は正 = MA,H° T

物理の問題で、台上の物体の運動を考える時、物体が静止と書いてあったら台と小物体の速度がつりあったと考えるんですか？

チェック問題 4 台上の物体の運動 図のような形状で,なめらかな 部分ABCと粗い部分CDEをもつ 質量Mの台が,なめらかな水平 面上に置かれている。いま、質量 mの小物体を初速度0で点Aから h すべらせたところ,小物体はB,Cを通過し,Dで止まった。 台の粗い面と小物体の動摩擦係数をμ'とする。 右向きを速度 の正の向きとする。 解説 (1) , 小物体が台の斜面を左下 向きに押すから,台は左へ動くでしょ。 後 で小物体がBを通過するとき,台は左へ速さ V, 小物体は右へ速さで走っている (図a)。 さて,このとき,どんな保存則が成立す るかな? まず,全体として水平外力が ないから,水平方向の全運動 量が保存する。 そして、いまは まだ摩擦熱が出ないから, 全 力学的エネルギーも保存する。 もう, コツはつかめたみたいだね! 《運動量保存則》より、右向き正として, A mx0+Mx0=mv-MV・・・① 《力学的エネルギー保存則》より, (1) 小物体がBを通過したときの台と小物体の速さ V, u はいくらか。 (2) CD間の距離lはいくらか。μとんを用いて表せ。 mgh= 1 ~mv²³ + 1/ MV²...@ 2 2 月 (台の上面Bは水平) B C DE M やや難 12分 h N M 全体静止 M B 重力は外力 だけど, 水平 N →XC mg 方向には, はたらかない! V 図a 第13章 2つの保存則 -X 11 169

⑶がよく分かりません。初めの実験では棒が傾いてますがそれは考慮しなくていいんですか？

思考 129 与えられた実験結果から新たな結果を予想する 長さ、太さが同じで種類の異なる金属棒2本を接着し、接着点から等距離のところに 同じようにろうそくを1本ずつ接着する。ここへ熱が伝わると、ろうそく下部がとけ ろうそくが倒れる。以下は、金属棒の接着点を加熱したときの様子と、先に倒れたろう そく (結果)を示している。 図のように, 金属棒を傾けて実験を行った。 銅 鉄 銅の上にあるろうそくが 先に倒れる 銅 アルミニウム OT 鉄 アルミニウム アルミニウムの上にあるろうそくが 先に倒れる its メ (1) 同じ種類の金属棒2本を接着して実験をした場合、先にろうそくが倒れるのはどち ら側だと考えられるか。 ①上側 ②下側 ③両側ほぼ同時 X (2) 金属棒を水平にしたときと傾けたときとでろうそくへの熱の伝わり方に違いが生じ る理由として適切なものを1つ選べ。 鉄の上にあるろうそくが 先に倒れる ① 金属棒を傾けると, 熱伝導が起こりやすくなるから。 ② 熱放射は上側に向かってのほうが起こりやすいから。 ③ 空気中の対流によって熱が伝わるから。 (3) 実験の結果をもとに,次のように金属棒を水平にして実験する場合を考える。この とき,先にろうそくが倒れるのはどちらか,それぞれ予想せよ。 アルミニウムウ ウ アルミニウム 立 アルミニウム (4) ここまでの実験結果から,次のような場合にどのような結果が得られるか考える。 このとき,先にろうそくが倒れるのはどちらか,それぞれ予想せよ。 1995 MOS 鉄 アルミニウム A B A

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... Read More

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

解答の図のFがどうしてこのような向きに働くのかよく分かりません。私は反対向きだと思ったのですが違いました。教えてください🙇

71 (1) 左向きに3.2m/s2 (2) 2.0s (3) 右向きに 1.6m/s 指針 床から見て,人と板に注目し, それぞれの物体にはたらく力を 図に描いて考える。 人は右向きを正, 板は左向きを正として, 運動方程 式と等加速度直線運動の公式を用いる。 解説(1) 人と板が及ぼし合っている水平方向の力の大きさを F〔N〕, 板の加速度の大きさをa〔m/s2] とし, 人と板それぞれについ て 運動方程式 ma = F を立てる。 このとき、人は右向きを 正に,板は左向きを正にとる。 人 : 40×0.80=F 板 : 10a = F この2式より α=3.2 [m/s²] よって、左向きに 3.2m/s2 (2) 床から見た人の移動距離を sı〔m〕,板の移動距離を s2 〔m〕 とすると, S1+S2=8.0 72 移動に要する時間を [s] とすると, r = vot+- 71 ) センサー17 ●センサー18 ●センサー 19 FS ←a (2) 別解 Aから見たB の加速度,すなわち相対加 速度 GAB は,相対速度と同 様に考えると,AB=4B-4 によって求まる。したがっ vot at ² 4+1/2af2 よりて、板から見た人の加速度 は右向きを正とすると. 人: s1=0+=x0.80t2 0+/1/2x0.8 +/1/2×3 0 0.80-(-3.2)=4.0[m/s²] 人が板の上を右端まで歩く 板 : s2=0+=×3.2t2 3式を解いて, t=2.0[s] (t<0は不適) のに要する時間tは,板上 (3) 求める速さをv[m/s] とし,床から人を見ると,v=vo+ at から人を見て考えると、 より,右向きを正として v=0+0.80×2.0=1.6[m/s] よって,右向きに 1.6 m/s μ'mg (3) M (1) 左向き (2) 右向きに Mo e' (M+m) g それぞれの物体にはたらく F 0.80 m/s² +1 at ² x=vot+ 62183 きを正として、 at より 右向 0+/1/2×4.0g² 73 8.0=0+- ゆえに,t=2.0[s] 指 S

！！！至急お願いします！！！ （2）で、２枚目の写真の青い印のところで、この式の意味がわかりません。解説をお願いします🙇‍♀️

6.0L 293. 連結された容器内の気体 容積が 6.0Lの容器AとA 3.0Lの容器Bが, コックKをもつ細い管でつながれている。 はじめ, コックは閉じられており, Aには温度 27℃, 圧力 1.0×105 Pa. B には温度 27℃. 圧力 2.5×10Paの空気が 入れられている。 気体定数を8.3J/(mol･K) とし, 細い管の容積は無視するの 9 [100 K 2 H 24.g 3.0L 2.54 (1) 容器A,Bの物質量はそれぞれ何mol か。 J (2) コックを開いて十分に時間が経過すると, 容器内の温度はともに27℃となった。 容器内の圧力はいくらになるか。 24P/10802/ (3) (2)において, BからAへ移動した空気の物質量は何mol か。 290 例題38 0822700.0 r