このエネルギーの問題の解き方がわかりません。どなたか教えて頂けませんか？

図に示すように、 粗い水平面上で、 ばね定数k=14N/m の ばねの一端を固定し他端には質量1.0kgの物体を取り付け た。 ばねの自然長の位置から距離sだけ引いて静かに離す と、物体はちょうどばねの自然長位置まで移動して止 まった。物体と水平面との間の動摩擦係数μ'=0.20、重力 加速度は9.8m/s 2 として、以下の文章の(1)~(6)に入る数 字を有効数字2桁で求めて入力せよ。 バネの弾性エネルギーの基準点を自然長にとる。物体を 離した瞬間の運動エネルギーは (1) J、弾性エネルギーは (2) N/m × (s[m])2である。 また、 ばねが自然長になって物 体が静止した時の運動エネルギーは (3) J、弾性エネル ギーは (4) Jである。つまり床面からの摩擦力により物体 が負の仕事をされたために、 力学的エネルギーが減少し た。このエネルギーと仕事の関係より、距離s は (5) cm であることが求められる。 (a) 初期状態 自然長 CC C C C C C C CO (b) 停止状態 自然長 S m O

ラインのところの式変形がわかりません。 解説お願いします🙏

21 ドップラー効果による速度測定 6分 図のように、 静止している振動数 1600Hzの音源へ向かっ て、反射板を速さ [m/s] で動かした。 音源の背後で静止している観測者は、 反射板で反射した音を 聞いた。その音の振動数は1800Hzであった。 また、 音速は3.4 × 102m/s とする。 観測者 音源 1600Hz 反射板 下の空欄に入れる数字として正しいものを、下の①~⑩のうちから一つずつ選べ。 ただし、 同じもの を繰り返し選んでもよい。 反射板の速さv [m/s]は、 2 ×103 「m/sである。 ① 1 ② 2③3 ④ 4 ⑤ 5 ⑥ ⑦ 7 ⑧ 8 9 9 0 0 9-40

(7)の模範解答が(m+M)g/kになっているのですがどうしてか分からないので教えていただきたいです。 私は(M-m)g/kかと思いました。 あと、⑼の途中式も教えていただきたいです。

0000000000000000 【B】 なめらかに回転する軽い定滑車に, 軽い糸をかけ, 一端に質量mの小球 P, 他端に 質量 M(M>m)のおもり Qをつり下げた。 次に, P と床の間を, ばね定数kの軽いばねで 鉛直方向につなぎ, P, Q をつりあいの位置で静止させた。 ばねが自然の長さになるときの Pの位置を原点(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。 (7) P, Q が静止しているときの, P の位置を求めよ。 IC m M (7)の状態からP を引き下げて静かにはなすと, P は糸がたるむことなく単振動をした。 (8) P が位置 x にあるときのPの加速度を α, 糸の張力の大きさをTとし,P, Q のそれぞれの運動方程式を示せ。 ただし,Pは鉛直上向き, Qは鉛直下向きを正とする。 (9)Pの単振動の角振動数を求めよ。 (10) 糸がたるまないためには, P をはなす位置がいくらよりも上であればよいか。

問3についてです。 容器の中の空気の圧力が回答をみると図35-3では下向きに図35-4では上向きになってたりしてる理由を教えてほしいです。

*第35問 次の文章を読み, 下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点 12 18分 れ、底面を上にして静かに手を離すと, 図1のように, 円筒中の水面が外部の水 より少し下がった状態で,鉛直に静止した。 外部の大気圧をPo, 水の密度を 一端を閉じた質量M, 断面積Sの円筒を,内部に少し空気が残るように水中に入 力加速度の大きさを」とする。円筒は熱を通さず、円筒の厚さは無視できるもの する。また,円筒内部の空気は、常に水温と同じ温度であるとし,その質量は に比べて十分小さく無視できるものとする。 DISO OST 大気圧 Po 質量 M, 断面積 S 問2 水温を測定したところ15℃であり、円筒内の気柱の高さはだった。その状 態から,水温を43℃まで上げた。 このとき気柱の高さはの何倍になるか。 最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、外部の大気圧 はPo. 水の密度はpのままであるとし、水の蒸発は考えないものとする。 2 倍 ① 0.3 ② 0.9 ③ 1.1 ④ 1.5 ⑤ 2.2 ⑥ 2.9 問3次に,図2のように円筒を鉛直に保ったまま引き上げると,円筒内の水面は 外部の水面からんの高さまで上がった。 このとき,手が円筒を上向きに支えて いる力の大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。 3 p 図 1 Po h 問1 円筒の内部の空気の圧力を表す式として正しいものを次の①~⑥のうち から一つ選べ。 1 第2章 熱と気体 ①Po- Mg S ②Po Mg ③Pos ④ PS - Mg 図 2 ⑤ PS PS + Mg 3 Mg-pShg ② Mg ① Mg + pShg ④ Mg + pShg + PoS ⑤ Mg + PS ⑥ MgpShg + PS

解き方全然思いつきません。答えまで導くのを手伝って頂きたいです🙇‍♀️

B 圧力 po の大気中において, 図2のようにばね定数kの軽いばねの右端を壁に 固定し, ばねの左端に断面積Sのピストンを取り付け, 水平な床に固定したシ リンダーとピストンによって単原子分子理想気体(以下, 気体と呼ぶ) を封入した。 ピストンとシリンダーはともに断熱材でできており,ピストンはシリンダーに対 してなめらかに動く。 ピストンが静止したとき気体の体積は2Sd で, ばねは自 然長であった。 この状態を状態1とする。 ヒーターによって気体をゆっくり加熱 しばねが自然長からd縮んだ直後に加熱をやめた。 加熱をやめた直後の状態 を状態2とする。 なお, ばねはつねに水平で, ピストンはシリンダーから外れる ことはなく,ヒーターの体積および熱容量は無視できるものとする。 大気 Po ピストン ヒーター 床 図2 ばね Oooooooooo 壁

問2の式②よりTb=M(g+a)からどうして=M/M+m Fとなるのかが分かりません。解説お願いします🙏🏻‎

PA 24 問1 問2 ⑤ 問1 おもり A,Bが糸から受ける力の大きさを,TA, TBとする。作用反作用の法則により,糸がおもり A,B か ら受ける力の大きさは, TA, TB である。 ↑F TA A 全体の加速度をα(鉛直上向きを正)として,おもり A, TA mg ↑ 糸 B, および糸の運動方程式をそれぞれ立てると, TBA A:ma=F-Ta-mg B B:Ma=TB-Mg 糸:0Xa=TA-TB 2 3) ここで,糸の質量は無視していることに注意しよう。 式 ① + 式 ② + 式 ③より (M+m)a=F-(M+m)g 中 これは全体を一つにまとめたものの運動方程式である。 よって, F a= M+m g となる。 問2 ②より, M TB=M(g+α)= F M+m TB Mg ← となる。 【補足】 式 ③よりT=T" となる。糸の質量が無視できるとき,糸の両端ではたらく張力 の大きさは等しい。 また, 式 ①より m M T=F-m(g+α)=F-1 F= -F M+m M+m となる。

高校物理です。すべり抵抗器がわからず、とけません。解説お願いします!!!

第1回 21 次に, 内部抵抗が無視できる起電力 100V の電池, 抵抗値が未知の抵抗 R, 抵 抗値40Ωの抵抗, 長さ1mで抵抗値100Ωのすべり抵抗器, 電圧計, 検流計, ス イッチSを用いて図2のような回路を組み立てた。 スイッチSを開いた状態で, 接点Tの位置を点から点bまで変えながら,その都度,点aから接点Tまでの 距離、電圧計の値を記録した。その結果, 図3に示されるグラフが得られ た。 すべり抵抗器 b T OMS オ に入れる語の組合せとして最も適当な 問3 次の文章中の空欄 ウ ものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 22 図2において, 接点Tの位置を点から点bの方向へ変えていくと, Tb 間の抵抗値はウ なる。このことから, スイッチSを開いた状態で接点T を点aから点bの方向へ変えていくと, 点cを基準とした接点Tの電位は エなる。 また, 0<x<60cm のとき, スイッチSを閉じると, 検流計 に流れる電流の向きはオ となる。 50 V (V) 電圧計 v R1 C JB,100 V 図2 流計 40Ω -x 〔cm〕 0 30 60 図3 -24- V=RI V ウ I オ R= I ① 大きく 高く Tからc RTA= 100 ② 大きく 高く cからT I ③ 大きく ④ 大きく 低く 低く Tからc RTB= cからT ⑤ 小さく 高く Tからc (9 小さく 高く cからT 小さく 低く Tからc ⑧ 小さく 低く cからT 問4 x=40cm のとき, 電圧計の示す値として最も近いものを,次の①~⑥の うちから一つ選べ。 23 ①29v ② 31 V 33 V ④ 35V ⑤ 37 V 6 39 V 問5 抵抗 R, の抵抗値として最も適当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 24 ① 10Ω ② 20Ω 30Ω ④ 40Ω 50Ω 60Ω -25-

熱容量20J/Kの12℃のコップに100℃、100ｇの水を加えたら全体の温度tは何℃になるか。ただし、水の比熱は4.2J/(g.k)とする。この問題が分かりません、わかる方教えてください。

黒く染めた部分はθにならないんですか？

A B P h 0₁ E D 0 F G 02

解説お願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

次の文章中の空欄 ア ~ ウに入れる式の組合せとして最も適当なものを、下の ①~⑧のうちから一つ選べ。 11 電子が金属の結晶に外部から侵入する場合には, その表面において屈折が生じる。 以下では,電子 が真空中から金属結晶内部に侵入する際の屈折率 について考察する。 図のように, 質量m,電荷-e (e>0) の電子を電圧V で加速させ, 金属結晶に当 てる。装置は全て真空中にあるとし, 加速される 前の電子の速さを0とみなすと,m, e, Vo,およ び金属に侵入する直前の電子の速さ” の間には, 次の関係式が成り立つ。 10 真空 金曜 1 2 mv₁² = evo ア イ ウ よって, 加速された後の 電子(電子波)の真空中にお ける波長入 は, プランク 定数をんとして Vo+V e(Vo+V) √2meVo Vo 0 h Vo-v ② √2meV e(Vo+V) Vo =アと表される。 また, 金属結晶内部の電 Vo+V e(Vo-V) √2meV V₁ 位が外部に対しV (V > 0) だけ高い場合,金属に侵入 h Vo-V ④ 後の電子の速さを”とする と、12m2=イである。 √2meV e(Vo-V) V₁ ⑤ /2meVo Vo+V e(Vo+V) h √ Vo したがって, 金属結晶内 部での電子波の波長をと ⑥ /2meVo V₁-V e(Vo+V) h √ Vo したときに,229 で定 で定義され ⑦ √2meVo e(Vo-V) Vo+V h る屈折率は,Vo, および V V₁ を用いて,229 ⑧ /2meVo V₁-V = ウ と e(Vo-V) h V₁ 表される。