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Physics Senior High

(4)の解説の青線を引いた部分の意味を教えてください🙇‍♀️

61* なめらかに動く質量M kg]のピストン を備えた断面積sim']の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて,ヒーターに 電流を流すことにより、/容器内の気体を加 熱することができる。/ヒーターの体積, 熱 容量は小さく,無視できる。容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がん[mol)入っている。気体定数をR) [J/mol·K), 大気圧をP.N/m), 重力加 速度をgm/s。]とする。 ピストン 図1 図2 (1)最初,ヒーターに電流を流さない状態では, 図1のように,ピスト ンの下面は容器の底から距離I(m」の位置にあった。このときの気体 の温度はどれだけか。 (2) 次に,ヒーターで加熱したら,ピストンは最初の位置より 上昇 2 した。気体の温度は(1)の何倍になっているか。 また,ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (3)(1)の状態で, 容器の上下を反対にして鉛直にし,気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら,図2のように, ピストンの上面は容器の底か ら1の位置で静止した。ピストンの質量M を他の量で表せ。 ④ この状態で, ヒーターにより, (2)におけるジュール熱のだけの 熱を加えたら,ビストンの上面は容器の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。

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Physics Senior High

どうしてvcとvaの速度が一緒になるか分かりません!教えていただきたいです!よろしくお願い致します

M) -m-Mm Mam 物理問題 問2 AとBの弾性衝突について述べた次の文章中の空欄 ア を、それぞれ答えよ。ただし、衝突直後の A, Bの速度をそれぞれDA, Dゅとし, m. M, UA, Unのうちから必要なものを用いて答えよ。また, 速度は水平右向きを正 (60分) に入れる式 物 物理の受験者は,次の表に従って3題を解答してください。 m-M2mM - M/. 理 必答問題 とする。 選択問題 1,2,3 選択問題の出題内容 AとBの衝突の直前,直後での運動量保存則を表す式は, ア 解答は物理の解答用紙に記入してください。 となる。また,AとBとの間の反発係数(はねかえり係数) を表す式は, イ My 1=- し。しasla し。。 Do 【物理 必答問題】 1 次の文章(I· Ⅱ)を読み,下の各問いに答えよ。 (配点 40) カ径=後 - 前 (物体 となる。 く 物 問3 衝突直後の Aの速度の向きが水平左向きになるための条件として正しいものを, 次の1~3のうちから一つ選び,番号で答えよ。 質量mの小球Aと質量 M の小球Bが, 長さの等しい軽くて伸び縮みしない糸で、て てきは 1 m> M 2 mくM 3 m= M 正解。 れぞれ天井の点Oからつり下げられている。 問4 この衝突の際に, Bが入から受けた力積はいくらか。水平右向きを正として, m, M. voを用いて答えよ。ただし、解答欄には結論だけでなく, 考え方や途中の式も記せ。 表す式と を求 図1のように、 糸がたるまないようにAを最下点を通る水平面からの高さ hの位置ま で持ち上げて静かにはなすと, Aは最下点で水平右向きに速さ Do となった直後に,静止 AAれてす。 していたBと弾性衝突した。 重力加速度の大きさをgとし, AとBは同一鉛直面内を運 要) 図2のように小球Bを質量3mの小球Cに替え, 小球Aを図1と同じ高さまで持ち上 げて静かにはなすと, Aは最下点で水平右向きに連さ voとなった直後に, 静止していた 動するものとする。 変化 変化 体 Cと弾性衝突した。衝突後, AとCはそれぞれ最高点に到達した後,再び最下点で興性 衝突した。Aと€eは同一始盗価内を運動するものとする。 天井 DF 0 h V/2:-4+レs 天井 US 糸 mVe: mUa- MU MVs= MV,+ 3MV2 || wa-3wke mV.: mlln.3V.) + 3ml2 V:Vo- VA 1:- ょ-レs V. m: mlatM(V+V) V.. mla MUa-Mul 6m6:0 my。 小球A M ○小球B m (Mtm]:(m-M)v. V.-ArレB mVa: mU,-3my," 図 1 小球A 3m ○小球C wU. =Mu VA-M V4U-し、 図 2 問1 はじめにAを持ち上げて静かにはなした位置の最下点を通る水平面からの高さん 問5 AとCが再び衝突した直後のAとCの速度は、 それぞれいくらか。速度は水平右 を,o, gを用いて答えよ。 向きを正とし、必要であれば b。を用いて答えよ。

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Physics Senior High

上の問題では自然の長さ(Bのとき)運動エネルギーがあるのに対し、 下の問題では自然の長さ運動エネルギーがない(力学的エネルギーが0)なのは何故か教えてください

(2)ばねの縮みが 0.30m になったときの物体の速さ v2[m/s]を求めよ。 例題 18 カ学的エネルギー保存則2 図のように,水平でなめらかな床上で, ばね定数 25N/m のばねの一端を固定し, 他端に質量1.0kg の物体をつけて置く。 物体に力を加えてばねが 0.50m伸びた 位置で静かに手をはなす。 (1)ばねが自然の長さになったときの物体の速さ v」[m/s]を求めょ 自然の長さ 0.50m roo 解点A~Cを図のように定めると,各点での運動エネルギーと弾性力に よる位置エネルギーは,表のようになる。 (1)点Aと点B の間での力学的エネル ギー保存則より 自然の長さ 0.50m 0.30m C B A 1 m × 2 0° + k× 0.50° 2 WMM m 1 k× 0° 2 1 mv?+ 2 弾性力による 10 運動 エネルギー位置エネルギー 点 1 1 k× 0.50° 2 mv,? 2 1 m× 0° 1 -kX 0.50° A 2 よって 1 mo × 0° B |25 k = 0.50 Vi = 0.50 V1.0 1 kX 0.30° 2 1 らmo? m C 2 = 2.5m/s (2)点Aと点Cの間での力学的エネル ※m=1.0kg. k=25N/m ギー保存則より 1 k× 0.30° 2 1 m× 0° + 2 1 k× 0.50° Fー 2 mvz? + k(0.50° - 0.30°) = mu? 2 k = 0.40 m 25 = 2.0m/s 1.0 よって 02 = 0.16 × 類題 18 ばね定数 &[N/m]のばねの上端を固定し,下端に質量 M m [kg]のおもりを取りつけると, ばねは伸びておもりは 静止した。この点をAとする。この後,ばねが自然の 長さになる所までおもりを持ち上げ, 静かにはなした。 重力加速度の大きさを g[m/s°]とし, ばねは鉛直方向 にのみ運動するとする。 (1) 点Aでのばねの伸び a[m]を求めよ。 (2) おもりが点Aを通過するときの速さ[m/s] を m, 9, kで表せ。 (3) おもりが最下点に達するときのばねの伸びx[m] をaで表せ。 自然の長さ -ミ

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Physics Senior High

赤マーカーで見にくくて申し訳ないですが、 鉛直投げ下ろし、投げ上げとかだと有効数字とかが出てくると思うのですが、なぜばねの弾性力では出てこないのか教えて欲しいです! お願いします🙇‍♀️

きで大きさ5.0X! (7.0×10°)×x-5.0×9.8=0 (1)力の分 x=49-700=0.070m より7.0cm N86×0°G たらく 同じ効 Let's Try0 くつか 26.弾性力● 質量2.00kgのおもりをつるすと, 10.0cm伸び るつる巻きばねがある。重力加速度の大きさを9.80m/s? とする。 (1) このばねのばね定数&は何N/m か。 26. (分力) かえる (2) 力の成 方向に 例題13 Fのエ (2) このばねを15.0㎝㎡伸ばすときの力の大きさFは何Nか。 Fのプ ばね定数が70N/mのつる巻きばねの一端に質 量1.0kgのおもりをつけ, おもりを水平な台上にのせ,ばねの他 端を静かに引き上げる。重力加速度の大きさを9.8m/s? とする。 (1)ばねの伸びが5.0cmのとき,台がおもりを支えている力の大 18:3.5+N N=63 27. 27.弾性力 3基礎 0.05m N+F-W 1.大きさ1 この2カ きさ N(N)を求めよ。 合力戸を =W W=M Ox9.8 (2)おもりが台から離れるときのばねの伸びx [m] を求めよ。 F F。 スE0.14m 70x29.8) 軽いつる巻きばねの一端を天井に固定 し,他端に質量2.0kgのおもりAをつるしたら長さが 0.38mになり,質量3.0kgのおもりBをつるしたら長さ が0.45mになった。重力加速度の大きさを9.8m/s。とす 力の大き 28/弾性力 28. m 0.21 0.38m 基礎C 0.45m N/ k: る。 ばねの自然の長さしは何mか。また、ばね定数々は何 F。 BQ 38 N/m か。 2 30°ロ W 8 = MOO0-Om 0000000- DIM C >ド

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