大問36の解説お願いします！ ちなみに答えは5.0m/sです！

S=5.0 ma= F.d 124(1) VA=2.0.4.8.15=2940 物理基礎 プリント3 は応用問題、または電卓を使う問題 ことわりのない問題では、重力加速度の大きさをg (単位がある場合はg[m/s]) とする。 31. 次の各問いに答えよ。 (1) 5.0m/sの速さで進んでいる質量 2.0kg の物体がもつ運動エネルギーはいくらか。 (2)20m/sの速さで飛んでいる質量 0.15kg のボールがもつ運動エネルギーはいくらか。 (3) 9.0m/sの速さで走っている質量60kg の人がもつ運動エネルギーはいくらか。 (4)40cm/sの速さで進んでいる質量10gのビー玉がもつ運動エネルギーはいくらか。 } 32.次の各問いに答えよ。 (1) 質量 3.0kgの物体がもつ運動エネルギーが6.0Jであるとき、この物体の速さを求めよ。 ( (2) 質量 0.50kgの物体がもつ運動エネルギーが9.0Jであるとき、 この物体の速さを求めよ。 (3) 野球のボールの重さ(質量)は 150g である。 あるピッチャーの投げたボールの運動エネルギーが 120Jであるとき、このボールの速さはいくらか。 (4) 装弾筒付翼安定徹甲弾(APFSDS, armor-piercing fin-stabilized discarding sabot) は、 戦車などの装甲を貫くのに特化した砲弾である。 砲弾 の質量が20kg, その運動エネルギー (破壊力) がIOMJであるとき、 砲弾の速 さを求めよ。 37.4.0m/s 37.4.0m/sの速さで等速直線運動をしている質量 0.50kgの 物体に2IJの正の仕事を加えると、物体の速さはいくらになるか。 した 38.7.0m/sの速さで等速直線運動をしている質量 4.0kg の 物体に66Jの負の仕事を加えると、物体の速さはいくらになるか。 39. 静止している質量m[kg]の物体に [J]の正の仕事を加えると, 物体の速 さはいくらになるか。 40.vo[m/s] の速さで等速直線運動を する質量m[kg]の物体に, M[J] の正の 仕事を加えると, 物体の速さはいくらにな るか。 m[kg] はじめは静止 仕事 [J] m[kg] vo [m/s] 仕事 [J] ( 33★野球のボールは150g, サッカーのボールは450gである。野球のピッチャーが投げた時速150km のボールと、サッカー選手が蹴った時速200kmのボールを比べた場合、サッカーボールの運動エネルギ ーは野球のボールの何倍か。 答は分数のままでよい。 0.45k 34. 大相撲では体重 (質量) 150kg の人が 10m/s でぶつかる。 重量 2.4t の自動車が時速90km で走っているとき、その運動エネルギーは大相撲の力士の運動エネルギーの何倍か。 35、子どもにぶつかっても安全なエネルギーは120J と言われている。重量1.5t の自動車がこの運動 エネルギーで走るとすると、速さはいくらになるか。 m/s と km/h で求めよ。 (36.3.0m/sの速さで等速直線運動をしている質量 6.0kgの物体 に48Jの正の仕事を加えると、物体の速さはいくらになるか。 6.0kg 3.0m/s ひ 仕事48J 41. ★空気中を運動する物体には、動いている方向と逆向きに空気抵抗がはたらく。 ピッチャーが150gのボールを投げた。 ボールの初速は40m/sである。 このボールには1.85Nの空気抵 抗がかかる。 ボールが18m離れたベース上にきたときの、ボールの速さを求めよ。 重力の影響は無視し、 ボールは水平に飛ぶものとする。 42. 上方から鉛直下向きに落下する物体を考える。 高さんの位置のときの速さが Vi, 高 さんの位置のときの速さが2とする。この図で力学的エネルギーが保存されていることを 説明しなさい。

Ⅳの（3）でd/３までの釣り合いが安定でそれより大きくなると不安定になる理由がわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

図 2-3 (a) のように, 前間と同じ平行板コンデンサーの極板P を自然長 ばね定数の絶縁体の軽い ばねに接続し ばねの他端を壁に固定した. また, 極板 P2 を壁から距離 l+dの位置に固定した (極板の厚さ は無視できる)、 極板 P1 P2 には, それぞれ電荷 +Q (Q > 0), -Qが蓄えられている。 また, 壁とばねの静 電誘導による電荷は無視できるものとする。 質量mの極板P は極板P と平行な位置関係を保って左右にな めらかに動くことができるものとする。 極板P1 に力を加えて壁から距離の位置に保持した。 極板P1 と極板 P2の間の電場の大きさをE。 とする. 図2-3 (b) のように極板P」を壁から距離(+ェの位置にゆっくりと移動した。 極板 P, にばねからはたら く力と極板間の静電気力がつりあうときの位置を Q, Fo, k, m, co のうち必要な記号を用いて表せ、ただ し, 0<x<d とする. ⅣV 次に, P1 を図2-3(a) の位置に戻し、 図2-4 (a)のようにスイッチと電圧Vo(> 0)の直流電源に接続し た。その後、スイッチを閉じ, 極板 P, に力を加えて図2-4(b) のように壁から距離+æの位置にゆっくり と移動した(ただし<z<dとする)。その後,極板 P, を移動するために加えていた力をなくした。導線が -Kx Pl + Q 0000000000 d (a) 10000000 極板P が及ぼす力は考えない (1) 極板 P1 が壁から距離1+の位置にあるときに極板P, にはたらく力F (x) を Vo, S, d, z, k, m, Eo のうち必要な記号を用いて表せ。 ただし, 極板 P1 から P2 に向かう向きを正とする. (2) 極板 P1 にはたらくばねからの力と極板間の静電気力がつりあう位置が存在するためには, Vo はある上 限値Vm より小さくなければならない。このVm を S, d, k, m, so のうち必要な記号を用いて表せ. (3) Vo Vmの場合に存在するつりあいの安定性について説明せよ。 ただし, 「a <æ <bの範囲に存在す るつりあいは安定(または不安定)」 という形式で,存在するすべてのつりあいについて言及せよ. Foyd FEQ P₁ P2 +Q 0000000000 HI l+x (b) ・ 114471 9 図2-3 P₁ P₂ 0000000000 V₁ (a) 図2-4 l+x d-x GV (b) 萬 Fol F:EG

このマイナスはなぜついているのですか？

必解 148. <原子核> 原子核の性質に関連する次の問いに答えよ。 質量数 A,原子番号Zの不安定な原子核Xが原子核Yにα崩壊した。 初め原子核Xは静止 していた。原子核 X, Y, α 粒子の質量をそれぞれ Mo, M, m とする。 ただし, Mo> Mi+m である。また,真空中の光の速さをcとせよ。 (1) このα崩壊で発生する運動エネルギーを求めよ。 (2) α粒子の運動エネルギーを求めよ。 (3)α崩壊でつくられる運動エネルギーKのα粒子を金箔 (Au) に大量に当てたところ,α 粒子の大部分は金箔を素通りして直進したが、 ごく一部は Au 原子核に散乱された。α粒 子は Au 原子核に比べ十分に軽く, Au原子核はα粒子を散乱するときに動かないものとす る。α 粒子と Au 原子核が最も近づいたときの距離を求めよ。 ただし,電気素量を e, 静 電気力に関するクーロンの法則の定数をん とせよ。 また, 初めα 粒子は Au 原子核から十 分に離れていたので, そのときの無限遠点を基準にした静電気力による位置エネルギーは 0 とみなすものとする。 天然の放射性元素ウラン 288U, ウラン23Uは放射性崩壊する。 (4) 292U 原子核がn回のα崩壊とん回のβ崩壊を経て, ラジウム Ra が生じた。 n とんを求 めよ。 (5)23Uの半減期を 7.5×106 年, 2Uの半減期を4.5 × 10 年とする。 現在, 地上における 28Uと282Uの天然の存在比は1:140 である。 4.5×10 年前の存在比を求めよ。 (6)292U 原子核1個が遅い中性子との衝突により核分裂するとき, 2.0×10℃eVのエネルギ ーを放出するものとする。 毎秒1.1×10-7kgの2U が核分裂するとき, 1秒間に放出され るエネルギーをJ (ジュール)単位で求めよ。 ただし, 電気素量 e=1.6×10-19C, アボガド [19 大阪市大〕 ロ定数 NA=6.0×1023/mol, 28Uの1mol当たりの質量を235g とする。

イのlとdの関係が分かりません。教えて頂きたいです🙇‍♀️

第5 回 (100点 / 60分) 解答番号 1 28 第1問 次の問い (問1~5) に答えよ。(配点 25) 問1 次の文章中の空欄 ア に入れる式の組合せとして最も適当 なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 1 図1のように、 軽くて変形しない長さLの2本の棒と軽くて変形しない 長さlの棒を、同一平面内でそれぞれ60°の角度をなすように接合し、 接合 点に質量 3mの小球を, 長さLの2本の棒の端にそれぞれ質量mの小球を 取り付けて物体を作った。 長さlの棒の端を点0としたとき、この物体の 重心の位置は3本の棒の接合点と点を通る直線上にある。 3本の棒の接合 点から物体の重心までの距離dを, L を用いて表すと, d= ア となる。 質量 3mの小球を上に, 点0を下にして,点0だけを下から支えるとき, lの大小によって物体が安定になったり不安定になったりする。 この物体を 点0で安定に支えるためには,ldとの間に イ の関係があればよい。 小球 mo 小球 3m L 60° 60° l 棒 楕 0 棒 図 1 (第5回 1) 小球 Om

547（5）で、どうして結合エネルギーが大きい方が安定といえるのですか？

547核反応 水素の原子核をリチウム-Liの原子核に衝突させると, 2個のヘ リウム He の原子核が生じた。 H, Li, He の原子核および中性子の質量をそれぞ れ 1.0073u7.0144u, 4.0015u1.0087 u とする。 また, luは 931 MeVに相当す るものとする。 (1)この反応の核反応式を書け。 (2)この反応で減少する質量は何uか。 (3)この反応で放出されるエネルギーは何 MeV か。 (4) 3Li, He の原子核の結合エネルギーはそれぞれ何 MeV か。 (5) 核子1個あたりの結合エネルギーを比べると, Li, He のどちらの原子核がより 安定といえるか。

最後の文について質問です。なぜ軽い原子核は核融合を起こしやすく、重い原子核は核分裂を起こしやすいのかがいまいちよく分からないので教えてほしいです。

とう かせい 質量とエネルギーの等価性 アインシュタインの相対性理論によると, 質 量はエネルギーの1つの形態であり, 質量mがエネルギーに転化すると mc2 だけのエネルギーEが発生する。 E=mc2 mc2 は静止エネルギーとよばれる。 ちょっと一言 質量はいわばエネルギーの貯蔵庫。 mc' は鉛筆が一本消滅する と,大都市が吹っ飛ぶくらいの大きなエネルギーだが,原子核反応 というkey がないと貯蔵庫の扉は開かない。なお, 単位は m[kg], c [m/s]ならE[J] だ。単位的には1/2m2と同じこと。 結合エネルギー 質量の大きなものほど静止エネルギーが大きいから,バ ラバラ状態の方が原子核の状態より高いエネルギーにあることになる。 そ のエネルギー差を結合エネルギー ⊿E という。 AE=Am c² 結合エネルギーは質量欠損⊿m と兄弟関係の量だ。 かくりょく ちょっと一言 原子核をバラバラにしようと思うと, 核子間に働く引力 (核力) に逆らって外から力を加え, 引きはがしていくという仕事をしなけ ればならない。この加えた仕事 (エネルギー)が質量という貯蔵庫に 蓄えられ, バラバラ状態の方が重くなるというわけだ。 結合エネル ギーは結合を壊しバラバラにするためのエネルギーだ。 High 結合エネルギーを核子数 (質量数) で割った値⊿E/A を核子1個当たり の結合エネルギーという。 これは原子核の安定性の目安になり、値の大き なものほど安定である。 原子核から核子1個を抜き出せば残りはもはや別 の原子核になるからだ。 たとえば酸素0から陽子1個を取れば窒素 Nに なってしまう。 かくゆうごう 軽い原子核はまとまった方が安定で核融合を起こしやすく, 重い原子核 は分かれた方が安定で核分裂を起こしやすい。

（3）はどうしてこのような式になるのでしょうか？

出題パターン 91 原子モデル そのまま 出る! ボーアの水素原子模型では,+e の電気量を持つ陽子のまわりに - の 電気量を持つ質量m の電子が,半径の円軌道上を速さで運動している ものと考える。 プランク定数をん, 真空中での光速をc, クーロン力の比例 定数をとする。 (2) 電子の運動エネルギーと電気力による位置エネルギーの和をke. (1) 電子に働く遠心力と電気力のつりあいの式を書け。 r を用いて表せ。ただし、電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とす る。 (3)量子数をn= 1, 2, 3, …として、電子が安定な軌道を運動し続けるた めの条件を mvr, h, n を用いて表せ。 (4)安定な軌道半径rame, h,k, n を用いて表せ。 (5)エネルギー準位Enをme, h,k,n を用いて表せ。 解答のポイント! た 原子核のまわりを回る電子は粒子性と波動性の両方を持っているので,まずは 粒子として,次に波動として安定に存在できる条件を求める。 本間は試験にその まま出るので,何も見ずに と Em を導けるようにしよう。 【解法 (1) まず図 26-12 のように, 電子を陽 電位は向き× 土 子のまわりを円運動している粒子と 回る人 みなす。回る人から見た力のつりあte いの式より, クーロン力 m²² = ke² ... ①© r (2)電子の持つ力学的エネルギーE 図26-12 は運動エネルギーと電気力による位 置エネルギーの和であり, E=123mo -mv² + (-e)) 運動エネルギー 位置エネルギー この式に① ② (図 26-12 参照) を代入して 1 ke ke ke² E= = +(-e)· 2r 2 r r 遠心力 02 r ④がの位置 につくる電位は y=ke... STACE 36 と 291

化学基礎問題精講からです。 問2の式の立て方が分かりません。 解答は3枚目になります。 解説よろしくお願いします🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

[I] 次の文中の ] に適当な語句を入れよ。 水に溶けて電離する物質をアという。 水分子の中の酸素原子は ア イの電荷を帯び、水素原子はウの電荷を帯びているので, の水溶液では、水分子とイオンの間に静電気的な引力が働く。 例えば、負の 電荷をもつイオンに対しては, 水分子の中のエ原子がとり囲むことによ って静電気的に安定化する。 このような現象をオという。 (東北大) [Ⅱ] 滴定実験に使用する塩酸は、市販の濃塩酸を蒸留水で希釈してつくっ たものである。 市販の濃塩酸は,質量パーセント濃度が37% で, 密度が 1.18g/cmであった。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 問1 市販の濃塩酸のモル濃度と質量モル濃度を求めよ。 ただし, H CI=36.5 とする。 問2 0.0100mol/Lの塩酸 1.0Lをつくるには,何mLの濃塩酸が必要か。 (岐阜大)

この問題を教えて頂きたいです。よろしくお願いします！

【2】長さL〔m〕、質量M[kg]のはしごABを壁に立てかけ、A端から距離d[m]の位置(C)に糸を結びつけて水平に引っ 張ると、 図の状態で安定した。 床と壁は滑らかで摩擦は無いとして、次の各問いに答えよ。 (1) はしごが受ける力を矢印で表せ。 (2) 水平方向にx軸、 鉛直方向にy軸をとり、力のつり合いの式を示せ。 (3) A端を中心とした力のモーメントのつり合いの式を示せ。 (4) はしごのA、B、Cにはたらく力の向きと大きさを求めよ。 (5) 張力が最も小さな値になるときのdの値を求めよ。 Mo d (6) 解答欄の図の矢印ははしごの重力を表している。 図の状態ではしごが安定しているとき、 作図のよって、A、B、Cにはた らく力の向きと大きさを求めよ。

高校物理の問題です。 大門179のピンクで印をつけた部分は、なぜt-20になるのでしょうか(´ `)？ 大門180は式の立て方がよく分からないので、教えて欲しいです( ; ; )

1知識 179.熱量の保存 80℃の水50gと20℃の水150gを混合すると,熱平衡に達したとき,全体の温度 <<-5 はf[℃] になった。 熱は外部に逃げないものとして,次の各問に答えよ。 (1) 水の比熱をc[J/(g・K)] として, 熱量の保存を表す式をかけ。 (2) (1)の式を解いて tを求めよ。 80°C 50g (2) (1) の式を解いてc を求めよ。 t[°C] 熱平衡 20°C 150g t(°C) 口知識 Cu M 180. 比熱の測定 熱容量 141J/K の, 図のような熱量計を用いて, 鉄の比熱の測定を行う。 はじめ, 熱量計に 170gの水を入れて温度を測ると, 20.0℃で安定していた。 次に, 100℃に熱した質量100gの 鉄球を熱量計に入れ、静かにかきまぜると, 24.0℃で安定した。 水の比熱を4.2J/(g・K) とする。 日 (1) 鉄の比熱をc[J/(g・K)] として, 熱量の保存を表す式をかけ。 水 鉄球 熱量計