画像の問題の答えを教えてください！！

底面積がS[m²), 高さがL(m)の中空の円柱容器に物質を入れて水に浮かべ、浮力の 実験を行った。 以下, 円柱容器に入れた物質も含めて円柱とよぶ。 円柱の運動は鉛直方 向に限られるものとする。 水の密度は深さによらず一定で、円柱の運動にともなう水か らの抵抗, 水面の変化および円柱容器自身の質量は無視する。 ここで水の密度を Po [kg/m3], 重力加速度の大きさをg[m/s2] として次の問いに答えよ。 水面 d Po 図 1 S Po 図2 Po P1 図3 (1) 円柱の下部に密度が1〔kg/m²(ただし, Pipo) の物質を高さ L [m] だけ入れて 水に浮かべると、 図1のように長さ d [m] だけ水面上に出て静止した。 このとき円柱 が受ける重力の大きさはア [N] である。 水中の物体は,その物体が押しのけた体 積の水が受ける重力の大きさに等しい浮力を鉛直上向きに受けるので、円柱が受ける 浮力の大きさはイ [N] となる。 イに入る適切な文字式を下の解答群の中から1つ選べ。 ③SLg ア ア :posLg ②poLig イ :D PSLg ② pSL-dg 3 PS(L-L₁)g PiSL₁g ④ poS(L-L-dg+pSLng (2) (1)における長さ d [m] を求めよ。 (3) 円柱が静止した状態で、 図2に示すように上から力を加え, 長さ x[m] だけ沈め た。 ただし, xはdに比べて十分小さいとする。 このとき円柱が受ける重力と浮力の 力の大きさ F [N] を求めよ。 (4) 円柱の残りの空間を密度が2〔kg/m3] (ただし, P1 P2) の物質で完全に満たして水 に入れた。 このとき, 図3のように円柱の上面が水面とちょうど同じ位置になって静 止したとする。 物質の密度 P2 [kg/m3] を求めよ。

(1)について質問です B室のところで圧力をp1として計算しているのはなぜですか？

状態 1 A 室 IS B室 To To L L 265 断熱変化■ 図のように,両端を閉じた長さ2L, 断面積Sのシリンダー内部に, なめらかに動く厚さの無視 できる壁を取りつけ, A室およびB室に区切る。このシリ ンダーおよび壁は断熱材でつくられており, A室内の気体 はヒーターにより加熱できるものとする。 A室およびB室 状態 2 のそれぞれに, 温度 To の単原子分子理想気体1mol を封 入すると,気体の圧力はともに po となり, 壁はシリンダー の中央に静止した (状態1)。 次にA室内の気体を加熱した A 室 B 室 T1 T2 d ところ, A 室内の気体の圧力が上昇し、壁がシリンダーの中央よりd (<L)だけ右 に移動し静止した(状態2)。 A室内の気体が吸収した熱量Qと壁の移動量dの関係を求 めたい。 気体定数をRとする。 (1) 状態2におけるA室内の気体の温度 T, およびB室内の気体の温度T2を, To, L, d, Do, p を用いて表せ。 P1 5 =/1/3とし (2) を, L, d を用いて表せ。なお, 単原子分子理想気体の断熱変化では,y=1/3 po てV'=一定の関係が成りたつことが知られている。 (3)状態1から状態2への変化で,A室内の気体の内部エネルギーの変化 4UA, および B室内の気体の内部エネルギーの変化 4UB を, To, R, L, d を用いて表せ。 (4) A室内の気体がB室内の気体に対してした仕事を Wとする。 4U および 4UB を, QWのうち必要なものを用いて表せ。 (5) Q を, To, R, L, d を用いて表せ。 [22 岡山大 改] 254

最初からどうとけばいいかわからないです、、　 出来るだけ詳しくお願いします。

Eldo m る, れら 店と ・ボ -。 V 3 4 下線部 (3) を日本語に訳しなさい。 図1のように,なめらかに動 くピストンがついた十分に長い シリンダーの内部に1molの単 原子分子理想気体が閉じこめら れている。 支点からつり下げら 直下向 圧力 支点 シリンダー 0 図1 Pol れたシリンダーは鉛直面内で傾 けることができ, 鉛直下向きと シリンダーの軸のなす角を0とき する (° 0°)。シリンダー とピストンはともに断熱材でで きており, ピストンの断面積を S, ピストン面からシリンダーの底面までの距離を L, シリンダー外部の大気圧を po, 気 体定数を R, 重力加速度の大きさをgとする。 (1)最初,シリンダーは鉛直でピストンが下側になっており (0=0℃), 理想気体の圧力は Po 2 B ピストン 答えなさい。 A SL₂ SL1 SL3 図2 SL 体積 で, L=L」であった。この状態をAとする。ピストンの質量を求めよ。 2 (2) その後, シリンダーをゆっくり傾けていった。 鉛直下向きとシリンダーの軸のなす 角が0のときの理想気体の圧力を求めよ。 (3) シリンダーが水平になったとき (0=90°), L=L2 になった。 この状態をBとする。 状態 A からBへの理想気体の断熱変化における圧力と体積の関係は,図2の実線で表 される。 状態 A から B への変化で, (a) 理想気体の内部エネルギーの増加量と (b) 理想 気体が外部からされた仕事を求めよ。 また、このとき、理想気体が外部からされた仕 事は、図2の中のある領域の面積に対応する。その領域を図2において実線で囲み、 斜線で図示せよ｡ (4) 次に, 090°のまま, 理想気体をゆっくり加熱すると、L=L」 になった。この状態 をCとする。 状態BからCへの理想気体の定圧変化で, (a) 理想気体が外部にした仕 事と (b) 理想気体が吸収した熱量を求めよ。 (5) さらに、シリンダーをゆっくり鉛直にもどすと (0=0°), L=L」 となった。この状態 をDとする。 最後に, 理想気体をゆっくり冷却し、状態Aにもどした。 つまり,理想 気体を状態A→B→C→D→A と変化させて, 最初の状態にもどした。 このサ イクルを熱機関とみなしたときの熱効率を Li, L2, L3, L』 を用いて表せ。

41の問題で物体が落ちないための条件は、というところからわかりません 教えて下さい

する。 センサーE, Fコ ヒント Aは下向き、 Bは上向きに等しい大きさの加速度が生じるとして, 運動方程式をたてる。 最大摩擦力 図のように, 質量 m の物体を手で鉛直なあらい壁に 探しつけた。物体と壁との間の静止摩擦係数を μ, とすると, 物体 落ちないようにするためには, 手で水平方向に加える力の大きさ をいくら以上にしなければならないか。その最小値を答えよ。ただ し、重力加速度の大きさをgとし, 手と物体との間の摩擦力は無視 できるものとする。 ン 最大摩擦力の大きさが, 重力の大きさ以上であればよい。 m 842 気球の運動質量80kgの気球が鉛直に上昇している。こ の気球の加速度は, 鉛直上向きに0.20m/s°であった。 空気 抵抗は無視できるものとする。 1) 気球にはたらく力の合力の大きさはいくらか。 * 12) 気球にはたらく浮力の大きさはいくらか。 0.20 m/s chap

どうしてこの答えになるのですか？

177)定常波 図は, ある定常波の変位が最大になった時 刻の波形である。周期をTとしたとき, 図の時刻から T 一後と、 4 後の波形を描け。 2 080 2s信 ウう 3. 山自 0 3s T 長後 3. 0 ml B0目

(2)で力学的エネルギーの保存の法則で自然長と点Oで比較してみて、答えはそれであってるんですが、、 自然長の時になんで、重力の位置エネルギーの長さが0.20mになるのはなんでですか？？ 教えて欲しいです🙇‍♀️🙇‍♀️🙇‍♀️🙇‍♀️

解説お願いします！！

は3 用図のような, 一走の体積ア【mおよび質量 [kgl(た だし気球内の空気の質量は除く ) の熱気球を。 気球内の補 気を加熱することによって肖上させたい。そのためには。 最低何度まで気球内の空気を加熱しなければならないかを 考えてみよう。空気を理想気体とみなし, また気球の内外 での圧力はつねに等しく 1 atm として以下の問いに答えよ。 ただし, 気球外の空気の温度を 7。[K] 容度をpolkg/m) や とグ 重力加速度を 9[m/s2] とする。 衣『 ①) . 気球内の空気を加熱し則度を上げていくとき。 気球 の空気の密度が絶対温度に反比例するこ とを説明せよ。 (②) 気球内の空気を温度 7。(KJ から7[K] まで加熱した。このときの所内補気質 量を ま お ルリ および了 を用いて表せ。 -③ たらET村人:時 (4④) この気球が浮上するためには, 内の空気の はどのような条件を満た さなけれぜならちないか。 | (5) =500m*, =200k&, 70=273K であるとき, この気球を浮上させるのに必 、要な, 気球内空気の最低温度を計算せよ。ただし, 容気の平区分子基を 29.0 とし た272K 1atm における 1 mol の空気の体積を 22.47 とする。

19の(5)の解き方どこが間違っていますか教えてほしいです

79 選 全めらかな水平面S、 S: と鉛直面 うからなる段差のある回定促がぁぁる。面8 士に, 質量7 の直方体A を面8。に殺す るようにだ状く。 含 の上面はあらく, その高 さきは 5, の高さに等しい。 質量記 の小物 需 いま, 体と4の阿の動人数を ん とし, 乗加速度を9 EE 、 ぢを初速で水平面S,上から, 條NM拉計半際ーー はば遂助をはしめ, ある時刻々以後, 病物体の肖きは等 時5:にもけ BがA上に達した叶刻を7=0とする。時刻ぉより以前 はし 1で るjの可さは| 」で, 人 6 そのときの速さは[| (4) ]である。また, BがA上を 2 抽 し @ でぁぁ。 6

(b)でだしたピストンの位置エネルギーの変化量は気体がされた仕事に等しいですか？

ーー 所面顔 Sm の円仙状シリンダー衝較谷問が。洛らに ] にがすょうに いる。 A室とB室に * 図 の2に 了りA密とBに仕切られて の8 室に{ Re 0 の 両生の気密條 9 気体の漏れは 無視でき 6 れ気 ッ ツウ < ラル ジリジグダー 050 の側面と庶面は夫を通きッッ 0 の すす。シリンダー各室内では温度と圧力は に 2 2 99 シリンダーに装入きれる理想気体の定積モル比難を Cy J/(mol.k)) 所 mn/SJ。 ご と ジリ ダー に拓 は 定数を AZ(mol.K)】 とし。以Fの問いに 財和AS る理根気体の質量はピストンの質量に 【A 〕 まず, A室のみに 1 モルの理想気体を羽入したシリンダーを水平な床に 垂直に *ある。ピストンはシリンダー上面から糸によりつる された 区目しでおり。このときの叙内の気体の体積。 温度, 31 それそれ Um。 7?(KJ, が。(PaJ」 であった。B室の体積は 中(m7) であった。 この るしている糸を切断したところ,。 ピストンは気体の体積が 只 方に移動し。その後は上方に向か 動に転じた。ピスト したときの和気体の温度を 7 (KJ とする。このとき の気体の 2が 内部エネルギーの初期状 に対する変化量4〔」〕 を KW細227(UKW順(65 U/(mol:K)〕 を ャ たとま きのピス トンの位置エネ ルギーの初其 を の(mり9, み(kg], Sm Z(m/s9 を用いて表せ (9) 前骨⑲と⑩の 6 7」(K] を求めよ。 NN

4番の(2)の赤線引いてるところの途中式を教えて欲しいです💦 違う単元で似たような連立方程式をやった気がするんですがやり方を忘れてしまいました… お願いします！m(_ _)m

のに中末半となり。 人 んはに進度に科突する。隅力の oe。 MM なめらか たなめらかな果の上を上に動く電人について、 のとする上前の束との寺度をmM かる ん 5わ誠った店人の小取との(のを s。 を用いこか し った後上がりうる最高の高き "はいくらか。 WM叶ね はいくちか (人 国を見ると、 今回は。 Ws ・ 人は=にの の合計が存するので 人保存より。 wX(+り+ MX(+の=mx0+ Mx0 や 的エネルギーの包環より、 wrtはykrpol-We-の : はMtd|-はMt0|--We の+④より. を消去して 本 mt+すMok の ョ ① @よ9, 8 10 運動量保存より ax(+eり+MX(+の)=wx(+り+MX+の トレ これに,①を代入して. 才X(+キの)+ MX *⑮ | > 9-はの は返りの式より, <ニーせりー( トト @⑤, ⑥ょり