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Physics Senior High

重要問題集 物理 71 問題を解く上では必要がないのかもしれませんが、どうしても初期状態でのピストンにかかる力のつり合いが気になります。 自分で立てた式では、 P0S=M0g+P0S となってしまい、M0が0になってしまいます。 そもそも大気圧がかかる面積... Read More

(火) 54 ⑨ 気体分子の運動と状態変化 必解 71. 〈気体の状態変化と熱効率〉 熱機関を利用して上昇, 下降するエレベータの 物体 M [kg] 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直にピストン Mo[kg]- 立てられている底面積 S〔m²〕 の円柱形のシリン ダーに質量 Mo [kg] のなめらかに動くピストンが ついており,中に単原子分子理想気体が封じこめ られている。 図1のようにピストンの可動範囲は ho 〔m〕 からん 〔m〕 までである。 重力加速度の大き さを g[m/s] とする。 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ h[m] ho〔m〕 初期状態単原子分子 状態 2 理想気体 図 1 To [K], 気体の圧力が大気圧と同じPo [Pa〕, ピストンの高さがん 〔m〕 である。 まずビ ストンの上に質量 M [kg] の物体を乗せ、シリンダー内の気体に熱を与える。 しばらく静止 し続けた後, ピストンが動きだした。 この動きだしたときの状態を状態1とよぶ。 さらに熱し続けるとゆっくりとピストンは上昇し, 高さがん 〔m〕 に達した。 このときの状 態を状態2とよぶ。 状態2になった瞬間に物体をピストンから降ろすとともに熱を与えるの をやめた。ピストンはしばらく静止し続けたが,やがてゆっくりと下降し, 高さがん [m] となったところで静止した。 さらに時間がたつとシリンダー内の気体の温度がT [K] にな ったところで初期状態にもどり,この熱機関はサイクルをなす。 (1)状態1のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (2) 初期状態から状態までに気体に与えられた熱量を求めよ。 [Pa] (3)状態2のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (4)状態1から状態2までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (5) 気体の体積をVとするとき,このサイクルのか-V図を図2にかけ。 (6)このサイクルで熱機関が外にした仕事を求めよ。 (7) このサイクルの熱効率を求めよ。 図2 V[m³] (8)M=2Mo, Mo- PoS g h=2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕 B 応用問題 ◇72. 〈半透膜で仕切られた2種類の気体〉 思考) 図1のようにピストンのついた 2 領域 1

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Mathematics Senior High

黄チャートの数Iの例題45で、なんとなく意味は理解できた感じがするんですけど、同じことを自力で書こうとするには無理で、それってまだ自分が完璧には理解できていないとおもうので、背理法のコツとか、背理法をマスターする方法とか、この問題の解説的なものを教えて頂きたいです🙇‍♀️

基本 例題 45 √3 が無理数であることの証明 00000 命題 「n は整数とする。 n2 が3の倍数ならば, nは3の倍数である」 は真で ある。これを利用して、√3が無理数であることを証明せよ。 基本 44 CHART & SOLUTION 証明の問題 直接がだめなら間接で 背理法 √3 が無理数でない (有理数である) と仮定する。 このとき,√3=r(rは有理数)と仮 定して矛盾を導こうとすると,「√3=rの両辺を2乗して, 3=2」 となり,ここで先に進 めなくなってしまう。そこで,自然数 a, b を用いて√3 = (既約分数)と表されると仮 定して矛盾を導く。 解答 a √3 が無理数でないと仮定する。 このとき 3 はある有理数に等しいから, 1 以外に正の公約 数をもたない2つの自然数a, b を用いて、3= とされる。 ゆえに 両辺を2乗すると a=√36 a2=362 よって、2は3の倍数である。 050+ α2が3の倍数ならば, aも3の倍数であるから, kを自然数 として a=3k と表される。 これを①に代入すると 9k2=362 すなわち 62=3k2 よって、62は3の倍数であるから, 6も3の倍数である。 ゆえに αとは公約数3をもつ。 これはaとbが1以外に正の公約数をもたないことに矛盾す る。 ← 既約分数: できる限り 約分して, αともに1以 外の公約数がない分数。 inf. 2つの整数 α 6 の最 大公約数が1であるとき, αとは互いに素である という(数学A参照)。 ←下線部分の命題は問題 文で与えられた真の命 題である。 なお、下線部 分の命題が真であるこ との証明には対偶を利 使用する。 したがって√3 は無理数である。 INFORMATION ■に伝わります。 Eb.d 例題で真であるとした命題 「n2が3の倍数ならば, nは3の倍数である」 の逆も真で ある。 また, 命題 「n2 が偶数 奇数) ならば, nは偶数 (奇数) である」 および, この逆 も真である。 これらの命題が真であること, および逆も真であるという事実はよく使 われるので,覚えておこう。 PRACTICE 45Ⓡ 3 つまず 命題「n は整数とする。 n2 が7の倍数ならば, nは7の倍数である」 は真である。こ れを利用して√7 が無理数であることを証明せよ。 2 C 集

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Mathematics Senior High

(1)のとき、イコール記号を切り離して3つの方程式を答えとしても正解ですか?

ペー 3空間のベクトルの応用 例題 C1.66 直線の方程式 (1) (315) C1-129 次の条件を満たす直線の方程式を求めよ. (2) 2点A(2,2,-3), B(5, 2, 2) を通る直線 (1) 点A(0, 1, -2) を通り, d=1,2,3) 平行な直線 (3)点A(2,1,0) を通り, d=(0, 0, -1) に平行な直線 考え方 直線の式を求める際は, 「解答 ①p=a+td (1点A(a) を通り,方向ベクトルの直線) ②p=a+t(b-a) (2点A(a),B(b)を通る直線) を利用する.(②で b-a=d とおくと, ①と同じ式になる.) (1)A(7) とし,求める直線上の点をP(D) とすると, p=a+td (tは実数) だから,P(x,y,z) とすると, (x,y,z) = 0,1,-2)+t(1,2,3) **** x= =(t,1+2t,-2-3t) (tは実数) よって、求める方程式は, tを消去して y-1_z+2 2 (2)A(2,2,-3) を通り,方向ベクトルが AB= (3,0.5)の直線だから (x,y,z) = (2,2,-3)+t(305) =(2+3t,2,-3+5t) (tは実数) よって、求める方程式は を消去して, x-2_z+3 35,y=2平 (3)点A(2,1,0)を通り, 方向ベクトルが (0, 0, -1) の直線だから分 4-1-2-1 (x,y,z)=(2,1,0)+t(0,0, -1) (2,1,-t(tは実数) よって、求める方程式は, x=2,y=1 炭火&取沢 標準形という. AB =(5-2, 2-2, 2+3) =(3, 0, 5) より, 点Aを通り, AB に平行な直線と 考えればよい. 1 y 2人 xx zは任意の実数 第4章 Focus 空間における直線は, ベクトル方程式p=a+td (tは実数) を 用いて表す 注)(2)では,方向ベクトルの成分は0より、この直線上の点のy座標はつねに2(一定値) である.(3)では,方向ベクトルのxy成分はともに0より, この直線上の点のxy 座標はつねに x=2,y=1(一定値)であり、座標は任意の実数値をとる。 ●から成っている。 練習 次の条件を満たす直線の方程式を求めよ. C1.66 (1) 点A(2,-1, 3) を通り (2,16)に平行な直線 ** (2) 2点A(1, 2, 3), B(4, 3, -1) を通る直線 - (3) 点A(7, 2, 8) を通り、x軸に平行な直線 B1 58.13 B2 C1 C2

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Physics Senior High

赤丸のところでなぜθが2個も出てくるのかわかりません。 教えてください🙇‍♀️

(0) 重心 L 与えら えの の動 いよ りに ) (3)W[N], x[m] をそれぞれ求めよ。 [知識] 141. 棒とおもりのつりあい 図のように、長さL,質量 M の一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、棒の一端に, 質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで, 糸を定滑車 にかけた。このとき, 棒と水平面のなす角, 糸と鉛直線 のなす角が,ともに0となって静止した。 重力加速度の 大きさをgとして、次の各問に答えよ。 A L m M A (1)点Aを回転軸として、棒にはたらく力のモーメン トのつりあいの式を示せ。 (2) おもりの質量mを, M, 0を用いて表せ。 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を, 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。 例題17 (S) T 66 1章 力学 Ⅰ HT A (1) mg cosz0 XL-Mg Cosu 2 2 cos 20 図 1 0 mg mg cos 20 指針棒が受ける力を, 棒に平行な方向と垂直な方向に分解し、垂直 な方向の力の成分を用いて, 力のモーメントのつりあいの式を立てる。 この場合, 点Aのまわりの力のモーメントは,力の垂直成 分) × (点Aと力の作用点間の距離) として表される。 解説 (1) おもりにはたらく力のつりあいから、糸の 張力の大きさはmg となる。 図1のように, 糸が棒に垂 直な方向となす角は20であり, 張力 mg の棒に垂直な 成分の大きさはmgcos20である。 また, 棒の重力 Mg の棒に垂直な成分の大きさはMgcoseである。 これか 垂直抗力 ら, 点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式は, L L2 Mgcose 摩擦力 A Mg m 85

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Chemistry Senior High

平衡時のアンモニアの物質量を求めるところまでしかわかりません。詳しく知りたいです。

および単位とと 必要ならば次の値を用いよ。 すべての気体は理想気体としてふるまうものとする。 原子量: H=1.00, C=12.0, N = 14.00 = 16.0, A1 = 27.0, P = 31.0, C1 =35.5, Cr = 52.0,Sn=119, 気体定数 : R = 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol), ファラデー定数: F = 9.65 × 104C/mol, 25.0℃における水のイオン積: Kw = 1.00 × 10-14 (mol/L) 2. 25.0℃におけるアンモニアの電離定数 : Kb = 1.80 × 10-5mol/L, 標準状態 (0℃, 1.01 × 105 Pa) における理想気体のモル体積:22.4L/mol, log10 2 0.301, log10 3 = 0.477 次の文章Ⅰ,Ⅱ を読み, 設問に答えよ。 ただし, 温度による容器の体積変化は無視できるもの とする。 [mol] を, 解法 と、次の(2) 行った。 こ 1 【2) I 窒素と水素を混合した気体を,四酸化三鉄を主成分とした触媒を含む容器内において高温高 圧条件で反応させると, アンモニアが生成し,次の(1)式で表される平衡状態に達する。 Lとし、 00 mL N2 + 3H22NH3 .........(1) O 容積 10.0Lの耐圧容器を用いて,温度を500℃に保ちながら以下の操作を行った。ただ し、容器内には常に十分量の触媒が存在し, その体積は無視できるものとする。 に 操作1 容器に窒素 10.0mol と水素10.0mol を入れたのち,一定時間反応させると,(1)式で 表される平衡状態に達し, 容器内の圧力は反応開始時の 80.0%に減少した。 操作2 容器内の混合気体から, アンモニアのみをすべて取り除いたのち, 容器内にさらに窒 素を追加し,一定時間反応させたところ, 再び(1) 式で表される平衡状態に達し, アンモ ニアの分圧は9.00 × 105 Paとなった。 と と視 ご 問1 操作1の平衡状態において、窒素の分圧は水素の分圧の何倍か、 解法とともに有効数字 N2+3H22NH3 2桁で答えよ。 10 10 -X 10-x 10-3x 圧力一物質量化 0 20 +2x -2x 220-22

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