(1)で分子が1回の衝突で受ける力積が負になる理由が分かりません。後➖前で受ける力積が正で与える方が負にならないんですか？

ダーがあり,このシリンダーに単原子分子 N個か ピストン 3 図のように,断熱材で作られた直方体のシリン らなる理想気体が閉じこめられている。1分子の 質量をm (kg)とする。ある分子の速さを[pd/s] とし,この系の状態を分子運動の立場から考える。 シリンダーの断面積はL'[m]であり, ピストン はシリンダー内をなめらかに動く。気体分子は器壁と完全弾性衝突をする。ただし, 分 子の数 Nは十分大きく,ある物理量aの交個の分子についての平均値をくa》と表す ものとし,ボルツマン定数をR (J/K} とする。なお,kは1分子当たりの気体定数に等 シリンダー しい。 [1) ピストンがシリンダーの底から長さ L[m]のところで静止し, 系は熱平衡の状態に ある。ピストンに垂直な右向きにx軸をとり,分子のx方向の速度成分をv, と表す。 (1) ピストンに衝突する1個の分子を考える。1回の衝突でこの分子がピストンに与 える力積を m, v,を用いて表せ。 (2) この分子が1秒間にピストンに衝突する回数 f,もv, Lを用いて表せ。ただし, 分子どうしの衝突は無視できるものとする。 (3) この系の圧助 P{Pa) を N, m, <v?>, Vを用いて表せ。 ただし, V=L° とす R V (re る。 (4) この系の内部エネルギーU[J]を系の絶対温度T{K)および N, )k を用いて表せ。 (2) 次に,ピストンを速ざ vo[m/s)でxの正の向きにゆっくりと移動させる。 (5) ピストンに衝突する「個の分子を考える。1回の衝突によるこの分子の運動エネ ルギーの変化量はいくらか, m, v, voを用いて表せ。ただし, #oがu。に比べ十 分小さいためvo の項は無視できるものとする。 (6) このとき,系の温度の単位時間当たりの変化量 4才を(温度す, 体積Vおよび単 位時間当たりの体積変化量 AVを用いて表すと 27 vV 4T=- となることを示せ。ただし,AV=Lvとする。 また, voがかに比べ十分小さいた め,f。の変化は無視できるものとする。 /万子が1回の衝突さ受る様は 3 一 () +2mue (-mux)-(mvx): -2mlx ;ピストンに与スるカ積は 作用及用の活則まり 2mじx [Ms] 3 2 22 い。 (m Nm<r's MalA p: 3T PT: nRT 4) PIIVYU)

問七の問題のとゅうしきがわかりません！ 回答は写真に載っています よろしくお願いします！

A 物質波 光やX線などの電磁波が粒子性を示すことが明らかになると,ド.プロ イは逆に,それまで粒子と思われていた電子のような 粒子も,波として 1892-1987 ぶっしつ は の性質(波動性)をもつ のではないかと考えた。この波を物質波 またけ ド·ブロイ波 という。1924年,ド·ブロイは,質量m, 速さひで運動士 る粒子の運動量の大きさをかとして,その粒子の物質波の波長入は、, 次き material wave は de Broglie wave で表されるという仮説を立てた。 物質波の波長 粒子性) (波動性) h_h ス= ニ p入=h p mu 物質波の波長 プランク定数 A[m) h[J-s] plkg·m/s] 粒子の運動量の大きさ m[kg) 運動量か 波長え 電子 光子 電子波 光波 粒子の質量 o[m/s) 粒子の速さ ド·ブロイの仮説によると,100 V 以上 の電圧で加速された電子の物質の波長は, 約 10-10 m 以下となり,これはほぼX線の 波長領域に相当する。したがって, このよ うな電子の流れ(電子線)を結晶に当てると, X線回折と同様の回折現象が生じることが 予想された。そして, 1927年から 1928年 にかけて, デビソン, ガーマー, G.P. トム 20 O図 20 電子線による回折像 (酸化マグネシウム (MgO)の単 結晶) 1881-1958 1896-1971 1892-1975 ソン, 菊池正士らによる電子線回折の諸実 験により,物質波の存在が確かめられた。その後, 電子に限らず,陽子や 中性子,原子·分子のような粒子も波動性をもつことが確かめられた。 1902-1974 問7 電圧Vで加速された電子(質量m, 電気量 -e)の物質波の波長入を,プラン ク定数をhとして求めよ。 また, 電子の質量を9.1×10-31 kg, 電気素量を 1.6×10-19 C, プランク定数を6.6×10-34 J·s として, 電子の加速電圧が 1.0×10*Vのときのえの値を求めよ。 h ●特に、粒子が電子の場合の物質波を電子波 という。 2meV. 1.2×10-"m 第5部 なNま

物理のバネの問題で(2)の解き方がわかりません よろしくお願いします

同1図1のようになめらかな水平面上に質量㎡の物体A と質量nの物体Bがあり, 物休A。 はばね定数をのばねが付いている。 AとBを押し付けてばねが自然長よりも長さLだけ線。 だところで静かに手をはなした。 このときの運動について, 下の問い (1), (2) に答えよ。ただ し、物体 A. Bとばねは一直線上にあるとし、 ばねの質量は無視できるとする。 第1問 次の問い (問1~5)に答えよ。[解答番号 Nースモー 受 を k n m B F0000 A A B 手をはなした後 ばねを自然長より Lだけ縮めた状態 図1 An の ーテのェ (1) 押し縮められたばねに蓄えられている弾性エネルギーはいくらか。 正しいものを, 次の の~6のうちから一つ選べ。 1 0一 私 ④一 AL kL 6 k 00 2 手をはなした後の状態 (図1の右)における物体 A と物体Bの速さはそれぞれいくらか。 正しいものを,次の①~⑥のうちから一つずつ選べ。 物体Aの速さ 2 物体Bの速さ 3 の k L k L ふa 3 k (m+n) L mn |m-nL, kn L m(m+n) L mn km 6 n(m+n)

(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」

物理の問題です。 初手から何をすればいいのかすらわかりません 2秒後に初めて同じ範囲で同じ形を示したというところはいつ使うのでしょうか もしよろしければ計算過程も載せてくださると嬉しいです。 教えてくださいよろしくお願いします

2 3 to 2 1 -2 -3 -4 60 120 180 240 300 360 さ ) 位置 (m) 図I 図Iに示す波はコニつの正弦波の重ね合わせによって生じた波である。重ね合わせ られた二つの正弦波は一体となって進み図Iの2 [s] 後に初めて同じ範囲で同じ 形を示した。 二つの正弦波のうち, 一つの正弦技波の波長は 120 [m], 振幅は2 [m] である。 アジミa (1) この波の速さは (ま)8-a e) a- 大 19:20 |21:22 × 10 [m/s) である。 大 え咲p (2) 波長120 [m] の正弦波の振動数は 19:al 10 N の 1TT 4 0 変位 [m]

合成抵抗をこのように求めるのが分かりません。 RとR1、R2とR3の合成抵抗から、全体抵抗を求めることはできないのですか？

必開112.〈ホイートストンブリッジ) 図のような直流可略において、起電力 E=24V, E政=8.0V の電池,抵抗 Riキ100Ω, Ra=252, R3=60Ω,可変抵抗 R[Ω], 電流計 A, および, スイッチSが接続されている。ただし,電 池および電流計の内部抵抗はないものとする。 (1) スイッチSを 側に入れた状態にする。 (a) 電流計に電流が流れないようにしたとき, 点Oに対する 点Pの電位(V) を求めよ。 (b) 電流計に電流が流れないようにしたとき, 可変抵抗 R[Q] の大きさを求めよ。 電流計に0.17A の電流が図の上から下に向かって流れたとき, 可変抵抗R[Ω]の大き さを求めよ。 (2) スイッチSをa側から, b側に切りかえた状態にする。 (a) 電流計に電流が流れないようにしたとき, 可変抵抗 R[R] の大きさを求めよ。 (b)可変抵抗 R=30Ω にしたとき, 回路全体の消費電力 [W] を求めよ。 (c) 可変抵抗 R=30Ω にしたとき, 電流計に流れる電流[A] の大きさを求めよ。 R」 |P E2 Of R。 Rs E」 (15 香川大) G

Qの微分からQ=のところの式変形がわかりません、教えて下さい！！

0,0F) Q tR da CR このでQ:0Fり 8=C711-B 22) t CR Q A e R C7. 0 CR 2CR a rdt=@tto) -410) -0t. 0 CR to 2CR

類題7の解き方がよく分かりません

類題 7 水の入った水槽の側面に, 水面からの高さ 0.20㎜の点Pがある。Pの 例題 例 7屈折による浮き上がり が前 く光は、点Pの方向からくるように見える。水 中から空気中に進む光の入射角をi, 屈折角をr とすると,屈折の法則(> p.167(22)式)より sini _1 sinr りたつとする。 a 解図のように, Pを出て水面で屈折して観測者に届 h P P よって nsini= sinr 観測者はPのほぼ真上から見ているので,角i, h' 三 a 10 であるから、 a tan r 三 h rはきわめて小さい。図より tani h よって h'= (m) a a n. h h n sini= tan i, sinr = tanr より ほば直下の水中にある点からは, Pは水面からh'[m]の位置に見える [m]を求めよ。空気の屈折率を1とし, 水の屈折率を1.3とする。た だし,角0がきわめて小さいとき, sin0 = tan0 が成りたつとする。 15 D 全反射 光が屈折率の大きい媒質から小 い媒質へ入射する場合は, 入射 よりも屈折角のほうが大きい。 20 Op.167 脚注B つため,ある入射角in(in< 90°) 屈折角が90°になる(図 39)。 入射角 。を臨界角という。 屈折角 屈折率小 角がiす critical angle 199

（2）の下線部は、どういうことですか？教えて下さい。

立式の際,考える必要がないことを意味している。したがって, 次のよう 例題 44 ばね定数k[N/m] のばねに m[kg] のおもりP E をつり下げて静止させた。重力加速度の大きさを g [m/s'] とする。 (1) ばねの伸び1はいくらか。 (2) Pを下から支えてばねを自然長にもどし, 急に 支えをはずす。Pはこの位置から最大どれだけ下がるか。 (3) この後,Pは単振動をする。 Pの速度の最大値 voはいくらか、 P 解 mg (m) k (1)(重力)= (弾性力)より mg= kl (2) Pはつり合いの位置Oを振動中心として単振動するので, 2mg (m) 24= k 自然長 上端 . A (3) 点0を重力による位置エネルギーの基準にとる。点 AにおけるPの速さは0なので, カ学的エネルギー保 中心 存則は mx『+→kx0+mgl=D mu3+ kパ+ mg×0 2 (点A) (点0) 下端 左辺に mg= klを代入して AP-mus …0 k m (m/s) (m/s) k Voミ m (参考)式のは今kx°の xをつり合いの位置からの距離と考えれば、 Ng は、 立式の際,考える必要がないことを意味している。したがって, 次のよ な形で, 力学的エネルギー保存則を適用してもよい。 -m×0°+ kl mu+kx0° 2 (点A) (点0) ee00eeeee

途中式を含め教えて欲しいです。 さっぱり分かりません🙇‍♀️

加の y(cm) 10」 はいくらか 3. 右図のように x 軸の負の 向きに進む正弦波がある。 波の山 Aが0.05秒後に Bまで進んだ。 (1)この波の波長, 振幅, B A 15 eicom) 振動数を求めよ。 5、10 20 25、30\x[cm] 波長 10 振幅 振動数《計算》 (2)この波が原点の境界で反射して定常波が生じるとき、 原点は定常波の腹になるか 節になるか。 原点が自由端となる場合 原点が固定端となる場合 (3)どちらの場合でも節と腹の間隔は同じになる。間隔はいくらか。 《計算》 m) (4)腹の部分が1回振動するのに要する時間はいくらか 《計算》 D組 ()番 氏名(