(3)の問題がわかりません····· (M+ρ0V0+ρV)gは分かるのですが、浮力(ρVg)が上向きに働いているので、垂直抗力はN= (M+ρ0V0+ρV)g-ρVg(浮力の分)になるのと思ったのですが·····どこが違うか教えてください🙏

発展例題7 浮力の反作用 発展問題 82 図のように,質量Mの容器をはかりの上に置き, 体積 V。の 水を入れて,体積Vの木片を静かに水に浮かせた。水の密度を Po, 木片の密度を o, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 木片全体の体積Vに対する水面から出ている部分の体積 の比率を求めよ。 (3) 容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 木片 Be 水一 V. Do 指針 木片は重力と浮力を受けて静止して (3) 水と容器を一体の おり,それらの力のつりあいの式を立てる。また, 木片が受ける浮力の反作用として,水は木片から ものとして考えると, その重力は tia (M+ poV)g, 浮力の から 反作用はoVgで鉛直 力を受けている。 解説 (1) 木片が受ける力のつりあいか (M+ooVo)g ら,浮力を子とすると,着日くイスO)M下向きに受けている。 f=pVg まさ ち はかりから受ける垂直抗力をNとすると,これ らの力のつりあいから, N-(M+poVo)g-pVg=0 N=(M+p,V+pV)g 別解) f-pVg=0 (2) 木片の水中にある部分の体積をVWとする と,浮力fは,f=0oVwgとなる。(1)から, PoVwg=pVg Vw=Dv (3) 木片,水, 容器を一体のものと TS5Eして考えると,重力と垂直抗力Nのつりあいか Po V-2v 求める比率は、V-Vw V Po Po-p ニ V ら, N=(M+pV+pV)g 08 Po

この問題の解説をお願いします

Tac 18]- 20 【問題6】次の文章を読み,問1から問3に答えなさい。 (解答番号 物質量n mol の単原子分子の理想気体の状態を, 図のように変化させる.過程 A→Bは定積変化,過程B→Cは等温変化, 過程C→Aは定圧変化である.状 態Aの絶対温度を T, 気体定数をRとする. 楽 A- PoVeこnPT。 B:3PaVo=MPTB 圧 力 レPoVo= ルPTC B 3P。 Cm) . 10- P。 A ;C V。 3V。 体積 図 日口 I

自信が無いので合っているか確かめて欲しいです！間違っていた場合教えてくれると嬉しいです！！また問5の⑵が分からないので教えてくれると嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

円乳道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。 ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, グ, m, @, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように, なめらかに動くビストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 単原子分子からなる理想気体が閉じ込められている。シリンダーとピストンには断熱材が用いられてお り,これらを通した熱の出入りはないものとする。また. シリンダー内側には気体を均一に加熱および冷却 可能な温度制御装置が設置されている。これらの装置は圧力かの大気中に置かれており, 気体の体積は Va 温度は Tである (状態A)。 状態Aの気体に温度制御装置を使って熱を与え, 図2のようにピストンが右方向にゆっくりと移動したと ころで加熱を停止したところ, 気体の体積は Vs. 温度は Ta となった (状態B)。 重力加速度の大きさをg, ピストンの質量を M, 断面積をSとして, 以下の問いに答えなさVい。 問1 温度 TAを, po, Va, VB, Tpのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 |問2 状態Aから状態Bへの変化にともなう内部エネルギーの変化を, po, Va, Va, Taのうち, 必要なもの を用いて表しなさい。 問3 状態Aから状態Bへの変化にともなって温度制御装置が気体に与えた熱量を, o, Va, Va, Ta のうも 必要なものを用いて表しなさい。 問4 状態Bから, 温度制御装置を停止させたまま, ビストンがシリンダーの下側になるようにゆっくりる シリンダーを90° 回転させた。 すると, 図3のように, ビストンは状態Bでの位置よりも下方に移動し 旺文社 2022 全国大学入試問題正解

合っているか確かめて欲しいです！また間違っていたら解説もしてくれると大変嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

目然の長さがで重さが無視できるほど軽いばねの一端を天井に固定し、もう一端に質量mの小塚を 取り付けた。手をはなしてばねを静止させたところ、ばわの長さは自然の長さから 10%伸びていた。 その後,図1のように, ばねが鉛直線と6の角度をなす円すい振り子となるように小球を水平面内で等逃門 運動させたところ, 小球の角速度はのでばねの自然の長さからの伸びはaであった。このとき以下の同に 谷えなさい。ただし、 重力加速度の大きさをgとし、 小球の大きさ,空気抵抗は無視できるものとする。 横からみた 様子 7t0 上からみた 様子 円軌道の 中心 切断 F 切断 A 床 レ 図1 図2 問1 小球とともに回転する観測者の立場で小球にはたらく力を考える。ばねのばね定数が1, m, gを用い て表されることをふまえた上で, 水平方向および鉛画方向の力のつり合いの式を, 1, m, θ, o, a, gのう ち,必要なものを用いて表しなさい。 問2 ばねの伸びaは静止時の伸びの何倍になるか答えなさい。ただし, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを 用いて表しなさい。 問3 角速度のを, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問4 等速円運動していた小球とばねの連結部が切断され, 図2のように水平な床からhの高さにあった小 球はばねからはなれて運動をはじめた。ここで, 等速円運動の円軌道の半径をrとする。 (1) 小球が水平方向および鉛直方向に行う運動を, 初速度と加速度の情報を含めて説明しなさい。ただし、 それぞれの運動を説明するために, r, m, w, gのうち, 必要なものを用いなさい。 (2) 円軌道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, r, m, w, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように,なめらかに動くピストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 当同子ムてからなる押相気休かS閉で込められている シリンダ ーとピストンには断赤せよ田 れても cetee

(3)の問題で浮力の向きが図のようになる理由を教えてください！

物理2次特編3回目 時間:20~30分 1) Po 図のような熱気球がある。風船部分の体積をV, 全体の 質量を Mとする(風船内の空気の質量は含まない)。風船内 の温度は大気の温度とは無関係に自由に制御できる一方, 風船部分には空気の出入りロがあり,風船内の圧力は常に 大気と同じ値に維持される。風船内部の空気を加熱すると, 大気と比べて密度が低くなるため,熱気球は遅力を得る。 地表付近の大気は, 絶対温度To, 圧力 P。であった。気体 定数をR, 空気のモル質量(1mol 当たりの質量)をm, 重 カ加速度の大きさをgとする。以下では, 風船部分の体積Vは一定であり,風船部分以 外からの浮力はないものとする。また, 気球の高さは十分小さく,風船内の空気の圧力は 一様であるとみなしてよい。空気は理想気体として取り扱うことができるものとして,次 の問いに答えよ。 V M M To, Po ア 2 n 初め,風船内の空気は大気と同じ温度であり, 熱気球は浮上しておらず, 地面に接して いた。 Po= (1) 風船内の空気の質量を To,Po, m, R, Vを用いて表せ。 (2) 地表付近の大気の密度 PoをTo, Po, m, Rを用いて表せ。 (3) 風船内の空気の温度をゆっくりと上げていくと, ある温度で熱気球が地面から離れ た。このときの風船内の空気の密度 p」を Po, V, Mを用いて表せ。また,このとき の風船内の空気の温度T,を Po, P1, T,を用いて表せ。 (4) 風船内の空気の温度をどれほど上げることができたとしても,熱気球の質量が大き すぎれば浮上しない。すなわち, 熱気球が浮上することができるとき, その質量 Mは ある値 M。より小さくならなくてはならない。M。を Po, V, gのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) To=300 K, Po=1000 hPa, V=2000 m° のとき, M,を計算せよ。 必要なら g=9.8 m/s?, m=29 g/mol, R=8.3 J/(mol-K) を用いよ。有効数字1桁まで求め, 解答には単位も付すこと。 c3) Pit 次に,浮上し始める温度T, が一T。となるように熱気球の質量Mを調整した。 (6) このときの熱気球の質量 MをTo, Po, m, R, Vのうち必要なものを用いて表せ。 その後,風船内の空気の温度をT,よりわずかに上げ, 熱気球が浮上した後すぐに空気 の温度をT,に戻した。すると, 熱気球は地表から h(>0)の高さまで上昇し, 静止した。 大気の圧力と温度は高所では減少することが知られている。地表付近では, 地表からの高 さxの関数として大気の圧力 P(x) と温度T(x) を以下のように定数αおよびβを用いて 近似的に表すことができる。 P(x) =P1- T。 号) T(x) =To-Bx 上式が常に成りたつものとして次の問いに答えよ。 (7) 高さ*での大気の密度をT。 Po m Ra のるキ ン の ロ」

答えは6です 解説お願いします

問4 袋に体積びの熱した空気を入れると,空中に浮かんで静止した(図4)。 袋の中の空気と外 部の空気は,絶対温度と質量密度がそれぞれT, p, To, poの理想気体だとする。 分子量 M、 体積Vのnモルの気体の質量密度はp= nM で与えられる。袋の下の部分には小さな開口部 V があり,袋の中の空気の圧力と外部の空気の圧力は等しくなっているとする。 下の問い

(5)で浮上を始める温度だったらF<fにして計算すると思ったんですけどなぜF=fでするんですか？ F=fだったら釣り合って浮上しないんじゃないでしょうか？

(1)pが一定の場合,Tの増加とともに空気のpはどのよ かれ静止している。球体の体積はVである。また. 球体は断熱性が高 い素材でつくられ,常に球形を保ち、変形しないものとする。初め球 体内には空気が入っており、開口部は開放する。空気の質量を除いた 気球の質量はM (kg] である。球体内には小さな温度調整器があり, 球体内の空気の温度を調節できるようになっている。 球体 V M 開口部一ゴンドラ

物理基礎です！ 消費電力の問題で、こういう場合、なんで電流(I)で考えると答え合わないんですか？必ず電力(V)で考えなきゃいけないんでしょうか…？導出方法同じだから変わらないはずなのに、、。 この問題は直列回路だから、電流が一定なので電流と抵抗で表される消費電力の式を使おう... Read More

問4 抵抗 R,と抵抗 R, の抵抗値をそれぞれ R,, R2とすると, e R=PS 3 -l 2 e =3R」 R=20=3p= S 「S したがって, (b)の場合の回路の合成抵抗値 Rg は, R2=R,+R,=R,+3R,=4R 電源の電圧をV, (a)の場合の回路の消費電力を P,, (b)の場合の 回路の消費電力を Pi2とすると, 消費電力 v2 P=IV=RI?=. R V2 P、= R」 P:消費電力 I:電流の大きさ(強さ) V2 P12= R2 4R」 V2 V:電圧 R:抵抗値 よって, Piz=-Pであり, 消費電力は一倍になる。 4 9」の答 0

良問の風67（2イ）についてなのですが、 T1より高くなると浮上するということからT1を含める式ではまだ浮上していないと考え、浮力はまだ働いていないと考えたのですが、解答では浮力を含めた式になっていました。なぜ浮上した状態で考えて良いのですか？ 書き込みで見にくくなっていて... Read More

67* (1気体の圧力P, 密度9, 絶対温度Tの間には, 状態方程式より, P=apTの関係が成り立つ。定数aを気体定数Rと1モルの気体の 質量moで表せ。

ボイルシャルルの法則を使ったのですが間違えました。 この問題でボイルシャルルが使えないのは何故ですか？

に入れる式として正しいものを,そ 7 下の文章中の空欄 れぞれの直後の 問4 6 「で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 B A コック 2p0 2T。 To ロ po 管 2V% V% 2p0 Vo 図 7 2Vo To 2To 図7のように,容積 Vo, 21V%の容器 A, Bがコックの付いた細い管で連 結され,それぞれの容器に同じ種類の単原子分子の理想気体が封入されてい る。はじめ,コックは閉じられており,容器A内の気体の圧力は po, 絶対 温度は To, 容器B内の気体の圧力は 2p0, 絶対温度は2T。であった。容器, 管,コックは断熱材でできている。また, 管の容積は無視できるものとする。 コックを開いて十分に時間が経過した後の気体の圧力をp, 絶対温度をT 0 か 07。 To とすると,p= 4 To 3 である。 6 T= 7 の O7 3 O 2p0 6 2T。 PoVo 30 Vo 父2pY。 2pVa T。 まて、 て。 To p-Vo 2poK. 7。 (第3回-5) ミ é 4|3 3|2 5|3 の