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Physics Senior High

(2)についてです。なんで、W🟰ーFxの式使うと分かるんでしょうか。 あと(2)の解説部分の緑の式が分かりません。 教えてください💦

例題26 保存力以外の力の仕事 点Aを境に左側がなめらかで右側があらい水平面がある。点A より左側のなめらかな水平面上で, ばね定数100N/m のばねの一 端を固定し, 他端に質量 1.0kgの物体を置く。 ばねを0.70mだけ。 「縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さになった位置でば 「ねから離れた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1)物体がばねから離れるときの速さ”は何 m/s か。 物体はばねから離れた後右に進み,点Aを通過して点Bで停止した。 第5早 仕事と 解説動画 ➡66, 67 -0.70m- -1[m]- B あらい水平面 自然の長さ (2)物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき,AB間の距離 1 は何m か。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エネル ギーはv=1/2/3 - × 100 × 0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エネルギーは K=1/2x1.0×2 [J] 力学的エネルギー保存則より 0+ 2 ×100×0.70=1/12×1.0×2+0.8m/ v²+0 ゆえに v=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l= -4.97 [J] 物体の力学的エネルギーの変化=W より 1 -×1.0×02- -×1.0×7.02=-4.9 2 7.02 ゆえに 1= -=5.0m 2×4.9 0.2

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Engineering Undergraduate

⑷ばんがわかりません。教えて欲しいです

入り [2. 材料力学〕 1 下図に示すように、1本の敷御製棒材 PRが一端を体にRでピン結合され、 他端をPで 剛体棒 OQにピン結合されている。 OP およびORの長さを1.4mとし、秋鋼製棒材 PR の横断面積をA=1.2cm²とする。また、壁OR(y軸)とOQx軸)とのなす角は90℃とする。 点Qに荷重 W=15kN が作用したとき次の設問 (1)~(4)に答えよ。 R 0 Q e W 3l 2 13 (1) 軟鋼の縦弾性係数Fとして最も近い値を下記の [数値群] から選び、その番号を解答 用紙の解答欄 【A】 にマークせよ。 [数値群] 単位:GPa ① 80 ② 106 ③ 150 ④206 ⑤ 240 (2) 軟鋼製棒材 PRに作用する張力Tを求めるための式で正しいものを下記の 〔数式群] か ら選び、その番号を解答用紙の解答欄 【B】 にマークせよ。 [数式群] ① W 2 W W √3W 3W ② ③ (5) 3 √2 √2 「2 IL AE (3) 軟鋼製棒材 PR の伸びを求めるための式で正しいものを下記の [数式群] から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【C】 にマークせよ。 [ 数式群] ◎JMDIA We We 2We 3We ① ② ③ ⑤ 2AE √3AE AE AE √3 We AE -2- 点 Qy軸方向変位y を計算し、 その答に最も近い値を下記の数値群〕 から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【D】 にマークせよ。 [数値群] 単位:mm ① 3.4 54 ③ 6.5 ④8.3 ⑤ 9.4 3wX A = 2.5mm AE >C0545=1.31mm 3×15000×1,4 1.2×104 × 206GRα 0.656 0.909 -3- ◎JMDIA

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Physics Senior High

問2の解説の赤で丸をしているところで、なぜ2を掛けるのかがわかりません。教えていただきたいです🙇‍♀️

15 問1 問2 ⑥ ① 問1 図のように, 上のばねは hだけ伸び. 下のばねは 1-hだけ縮んでいる。 よって, 小球にはたらく力は、 大きさ (h) の上のばねが上向きに引く力 大きさ チューk (i-h) 1-h 12 の下のばねが上向きに押す力と 大きさmgの下向きの重力であ る。 したがって, 小球にはたら 力のつりあいから h mg 2X5 15 k(l-h)+k(l-h)-mg=0 図 a であるので h-1-mg h=l- 2k 以上より,正しいものは ①。 問2 小球の高さが1になったとき ばねの長さの合 計がりなので,図bのように, 上のばねはy-21だ け伸び, 下のばねは自然の長さとなっている。 て, 小球にはたらく力は,大きさ fi=k(y-21) の上のばねが上向きに引く力と大 きさmgの下向きの重力である。 したがって, 小球にはたらく力の つりあいから k(y-21)-mg=0 であるので y= mg_ k +21 y y-21 よっ 0000000000 また, 手がした仕事 W は ば ねとおもりからなる系の力学的エ ネルギーの変化であり,図aと図 bの状態の小球の重力による位置 エネルギーの変化 4U力と弾性 力による位置エネルギー (弾性エ 図b ネルギー)の変化 4U ばね の和に等しい。 よって W=4U力+4U ばね mg =mg(l−h)+{½k(y−21)² — 1½ k(1–h)³×2} =mg(1-h)+1/12k(y-21)°-k(1-h)。 以上より, 正しいものは ⑥ 。

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Physics Senior High

2枚目の解答のオレンジ線を引いているところについて質問です。 問題にはシリンダーとピストンは断熱材で作られている、と書かれているので断熱変化なのかとおもっていたのですが、ばねがついていると断熱変化では無くなるのですか?

1 264 ばね付きピストン■図のように, なめらかに動くピス トンとヒーターを備えた底面積Sのシリンダー内に1molの単原 子分子理想気体を入れる。 ピストンは, ばね定数んのばねで壁に 連結している。大気圧 のとき, シリンダーの底からピストン までの距離が でつりあい, ばねは自然の長さになっている。シ リンダーとピストンは断熱材で作られ,外からの熱の出入りはな いものとする。 気体定数をRとして、 次の問いに答えよ。 (1) このときの気体の温度T を求めよ。 10000000 ヒーター % k mo (2)次に, ヒーターで熱量Qを与えたら気体の温度は上昇し, ばねはxだけ縮んだ。 次の 気体の各量を求めよ。 (ア) 変化後の気体の圧力(イ) 内部エネルギーの増加⊿U (ウ) 気体が外部にした仕事 W' (エ) 加えた熱量 Q (3) ピストンから静かにばねをはずし, 気体をゆっくりと変化させると気体の圧力はpo になった。 圧力と体積の関係をグラフで表せ。 物

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Science Junior High

この黄色い線でマークしたところの問題が分かりません!答えは1.5でしたが、なんでそうなるか理解できません 教えてください!

5 力のつり合いについて調べるため,次の実験を行いました。 これに関して, あとの(1)~(3)の間 いに答えなさい。ただし、2個の磁石どうしの間にはたらく、引き合ったり退け合ったりする力は, 2個の磁石にそれぞれ反対の向きに同じ大きさではたらくものとします。 また, 質量100gの物 体にはたらく重力の大きさを1Nとします。 実験 ① コイン形をした同じ種類(規格)の磁石 A~Cと, 内径が磁石 A~Cの直径よりも わずかに広く,それらの磁石を入れると内部で抵抗なく動く、プラスチックででき た筒を準備した。 ②次に、 図1のように, 台に立てた筒に磁石A〜Cを入れたところ, 磁石どうしは 互いに離れた状態で静止した。 ただし, 図1中ではP, Qの間隔 (磁石どうしの間 隔) は正しくかかれていない。 左の 図1 筒 C 台 読めばよいか。 (1) 磁石の力と同じように、物体どうしが離れていてもはたらく力として適当なものを, 次のア 〜エのうちからすべて選び、その符号を答えなさい。 ア 摩擦力 電気の力 重力 エ弾性力 (2) 図2中の矢印は,図1で静止している磁石Aにはたらく磁石の 力を矢印で表したものである。このとき,磁石Aにはたらく重力 を、解答用紙の図2中に矢印で表しなさい。 図2 -磁石 A (3)次の文章は,実験の結果からわかることについて述べたもので ある。 あとの(a), (b) の問いに答えなさい。 実験の②で磁石が静止しているとき、 図1中の磁石どうしの間隔P, Qを比較すると, 磁石1個の質量が50gであったとすると, 磁石Cが台から受ける垂直抗 Nである。 X 力は y の (a) 文章中の X にあてはまる内容として最も適当なものを、次のア~ウのうちから一つ 選び、その符号を答えなさい。 A 間隔Pよりも間隔Qの方が広い イ間隔P と間隔 Qは等しい ウ間隔Qよりも間隔Pの方が広い (b) 文章中の y [ にあてはまる最も適当な数値を答えなさい。

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