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Physics Senior High

この問題に関して質問です。 ・(イ)でなぜv<Vと分かるのですか? ・(ハ)でなぜt=2πnl/Tと分かるのか ・(ハ)の運動方程式でなぜma=kVとなるのか 全てじゃなくていいので、教えて頂けると助かります。

12 2023 年度 物理 2 鉛直に固定された中心軸の周りを回転する液体中における小球の運動を調べる。液体を満た した容器の中で,中心軸上の点に、長さの細くて質量が無視できる支持棒が取り付けられて いる。 図1のように、質量mの小球が支持棒の先に固定され, 液体内で半径の円運動をする。 小球や液体の円運動を単位時間あたりの回転数で表す。 小球が液体から受ける力は、小球の速度 に平行で、小球と液体の速度が近づくように働く。 力の大きさは、液体と小球の相対速度の大き さのお倍(k>0)である。 支持棒が液体から受ける力は無視できる。液体の容器はじゅうぶんに 大きく、液体は小球の運動の影響を受けないとしてよい。 以下の問に答えよ。 液体の回転数を一定に保った実験を行う。 小球は時刻 t=0に円運動を始め, じゅうぶんに時間 が経過すると、その回転数が no で一定になったとみなせるようになった。このときの小球の角速 度は 2 と表される。 図2の曲線は,その間の小球の回転数の変化を表している。図中の破線は t=0における曲線の接線であり, 原点(0, 0) と点 (T,no) を通る。 (イ)ある瞬間の小球の速さをv, 小球の位置における液体の速さをVとする。 小球の運動方向の 加速度の大きさと,小球が支持棒から受ける中心軸方向の力の大きさ N を,それぞれm, k, V,v, l より必要なものを用いて表せ。 (ロ) 小球の回転数が no に達したとみなせるとき, VとNをそれぞれ m, l, no より必要なもの を用いて表せ。 ×(ハ) 比例係数kをm, l, no, T より必要なものを用いて表せ。 小球の回転数が no に達してからじゅうぶんに時間が経った後, 液体の回転数を一定の割合で増 加させた。 液体の回転数の増加を開始した時刻を改めてt=0 として, その後の小球の回転数の変 化を表したグラフが図3である。 時刻 t=3Tにおいて小球の回転数は2m となり, その後, 小球 の回転数の単位時間あたりの増加は一定とみなせるようになった。 t=3T の後の回転数の変化の no となる位置で縦軸と交わった。 グラフを, t<3T の範囲に伸ばすと, t=0のときに回転数が 2 X(二) 時刻 3T より後の時刻t を考える。小球の速さ”と液体の速さ V を,それぞれl, no, T, t を用いて表せ。 4回転数 no 0¹ T 液体の速さ 図2 中心軸 Ko 時間 図 1 V 支持棒 4回転数 2no mm-20 図3 (3T) 時間 t

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Chemistry Senior High

酸化数について 化合物と電気的に中性の化合物は、どのようにみわけるのですか?

(RB 42 酸化数 A 酸化数 「酸化・還元の度合いは、どのように表されるのだろうか?」 1 酸化数 ・酸化数 1:酸化還元反応で, 酸化や還元の関係を明確に判断するための数値。 ・0以外の算用数字またはローマ数字には+, 一の符号をつけて表す。 正の符号も必ずつ *酸化数を用いると, 共有結合でできた分子の反応における電子の授受も考えることができる。 正負の符号必須!! 2 酸化数の決め方 (酸化数を決める規則 ) 規則 単体 単体の原子の酸化数は0 単原子イオン 酸化数はイオンの電荷に等しい 化合物 水素原子Hの酸化数は+1 酸素原子の酸化数は-2 (例外) 過酸化物の0の酸化数は-1 金属の水素化物のHの酸化物は-1 ④ 電気的に中性の化合物 構成原子の酸化数の総和は0 ⑤ 多原子イオン 構成原子の酸化数の総和は, そのイオンの電荷に等しい xyntならnt-酸化数 氏名 酸化数の例 (下線部の酸化数を記せ) ○】, O2 【3】, ○ 】, Fe 【50 1 H2 【2 Cl2 【4 Na+ 【6 + ℓ 】,K+ 【7 +1 】, Al3+ 【9+ 3 Ca2+ 【8 +2 C1 【10 | 1, S2-11 - H2OのHは 【12+1 CO2のOは【14- <-2 1 (例外) H2O2のHは 【15 | NaHのHは【17-1 過酸化物:基準になる構造の 酸素より1つ酸素が 多い状態。 1, ant 1, -2 1 -=酸化数 1,0は 【13-2】 3 酸 198 二酸化 】,Oは【16 | 】 】 ・SO2 (Sの酸化数) + (2)×2=0 Sの酸化数は 【18+410の酸化数-2がス G HNO3(+1) + (Nの酸化数 + (-2) ×3= Nの酸化数は 【19+5 1 NH4+ (Nの酸化数)+ (+1) x3 = +1 1+(-6)+N=0 -5+N=0 の分析 Nの酸化数は 【20-3 】 ・SO42 (Sの酸化数) + (-2) ×4 = -2 Sの酸化数は 【21+6】 ITV N = 5

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Physics Senior High

(2)で質問です。 イプシロンやSが書かれていない時はそのままdの変化で考えて大丈夫なのですか?

発展例題38 極板間にはたらく力 電気容量 C,極板間隔dの平行板コンデンサーがある。両極板 ⊿x には,±Q の電荷がたくわえられている。 極板間の電場は一様で あるとして,次の各問に答えよ。 +Q -Q (1) コンデンサーがたくわえている静電エネルギーを求めよ。 √(2) 極板間の距離をゆっくりと 4x引きはなしたときの静電エネルギーを求めよ。 V (3) 極板間にはたらく引力の大きさを求めよ。 指針 極板を引きはなす仕事の分だけ,コ ンデンサーの静電エネルギーは増加する。 また, 引きはなす力と極板間の引力の大きさは等しい。 解説 (1) 静電エネルギーをUとして, U= = 2C (2) 極板を引きはなした後の電気容量をCとす る。 電気容量は, 極板間隔に反比例するので、 C'= d+4x -Cとなる。 求める静電エネルギー U'は, U'= 2C' = Q°(d+4x) 2Cd ■発展問題 473 d (3) 極板を引きはなす力の大きさをFとする。 この力がする仕事 F⊿x は, 静電エネルギーの 増加分 U'-Uに等しい。 F4x=U'-U=Q24x F= Q² 2Cd 2Cd 極板間の引力の大きさは,極板を引きはなす ときに加える力の大きさFと等しい。 (1) (注) 真空の誘電率を so, 極板の面積をSとする。 C = S/d から,Cd=Sであり、力の大きさ Q2/(2Cd) はQ2/(2S) と表される。 Q, S, E は極板間隔が変化しても一定であるから,極板 間の引力は一定となる。

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