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Physics Senior High

物理基礎の問題です! 類題の(4)を教えてほしいです!! よろしくお願いします🙇🏻‍♀️՞

例題① 電熱線による発熱 1kWh=10Wh=3.6×10J 3.6×10³ J ある長さの電熱線に100Vの電圧をかけると, 消費電力が400W であった。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 ただし, 電熱線の単位長さあたりの抵抗値 は変わらないものとする。 (1) 電熱線には何Aの電流が流れるか。 (3) (2)電熱線の抵抗値は何Ωか。 かかるか。 ただし, 電熱線の発熱量の30%は周りに逃げるものとし, 水の この電熱線を用いて, 16℃の水300gをあたためて100℃にするには何s 比熱は 4.2J/ (g・K) とする。 Gato 指針 (3) 水が得た熱量は, 電熱線で発生したジュール熱の70%に等しい。 解 (1) 電熱線に流れる電流をI [A] とすると,「P=VI」より、 400 W 400W =100 VXI よって, I= p.199式(7) =4.0A 100V p.192式(3) (2) 電熱線の抵抗値を R [Ω] とすると, オームの法則 「V=RI」 より (3)かかる時間を [s] とすると,「Q=Pt」 と 「Q=mcAT」 より, 100V よって, R= 100V=R×4.0A =25Ω 4.0 A p.125式(3) よって, t=3.78×10°s≒3.8×10's 84- p.199式(8) 400Wxtx0.70=300g×4.2J/(g・K)×(100-16) K 類題1 例題①の電熱線を、 元の80%の長さに切って, 100Vの電圧をかけた。次の 問いに有効数字2桁で答えよ。 (1) 電熱線の抵抗値は何Ωになるか。 (2) 電熱線には何Aの電流が流れるか。 (3)このときの電熱線の消費電力は何Wになるか。 (4) 例題1の(3)と同じようにして水をあたためたとき, かかる時間は元の何倍か。 20

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Mathematics Senior High

下の問題を二枚目の写真のように解きました。 このやり方だと,XとYの値が求めれなかったのですが,求め方はありますか? また,解説のように解く方がいいですか?

その 基本 89 した 00000 実数x,yx+y2=2を満たすとき, 2x+yのとりうる値の最大値と最小値を 求めよ。 また、そのときのx,yの値を求めよ。 指針 [類 南山大 ] 基本101 条件式は文字を減らす方針でいきたいが,条件式x2+y2=2から文 字を減らしても2x+yはx,yについての1次式であるからうま くいかない。 そこで, 2x+y=t とおき,tのとりうる値の範囲を調べることで, 最大値と最小値を求める。 ← 2x+y=t を y=t-2x と変形し,x2+y2=2に代入してyを消 去すると x2+(t-2x) =2となり,xの2次方程式になる。 xは実数であるから,この方程式が実数解をもつ条件を利用する。 実数解をもつ⇔D≧0 の利用。 見方をかっ CHART 最大 最小 =tとおいて,実数解をもつ条件利用 20 2x+y=t とおくと y=t-2x ① 解答 これをx2+y2=2に代入すると したがって x2+(t-2x)=2 整理すると 次 5x2 -4tx+t2-2=0 自去す このxについての2次方程式 ② が実数解をもつための 条件は、②の判別式をDとすると (+)=S+ツの不等式)。 (2) D≧0 ここで D=(2t)-5(2-2)=-(t-10) D≧0から 参考実数a, b, x, yに ついて,次の不等式が成り 立つ (コーシー・シュワル CONCE(ax+by)≤(a+b)(x²+ y²) [等号成立は ay=bx ] この不等式に a=2,6=1 (を代入することで解くこと できる。 t2-10≤0 フェ これを解いて -√10 ≤t≤√10 t=±√10 のとき, D=0で,②は重解 x=- -4t_2t を のとき②は t=±√10 2.5 5 もつ。=±√10 のとき x=± 2/10 よって 5x2+4√10x+8=0 よってまたは 5 /10 ①から y=± (複号同順) 5 よって x= 2/10 10 y= のとき最大値10 主 ゆえに 2√2 2/10 x=± =土・ 5 √ 10 5 ” 5 2/10 √10 x=- 5 " y=- のとき最小値√10 √5 ①からy=土- 5 (複号同順) 5 としてもよい。 である。 たすとき の

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