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Physics Senior High

万有引力の問題です。 (7)の解き方がわかりません。 答えは√3GM/2Rです。 どなたか教えてください🙏

第5問 解答欄注意 半径R, 質量Mの地球から 地球の中心から距離 3Rの円軌道 に質量mの人工衛星を2段階の操作で打ち上げる。 まず,地球 を1つの焦点とし,点 Pで地表に, 点Qで半径3Rの円軌道に接 する楕円軌道にのせ、 次に、点Qで円軌道に移行させる。点P, Qにおける人工衛星の速さをそれぞれ up, bQ, 万有引力定数をG, 円周率をπ,万有引力による位置エネルギーの基準を無限遠とす る。 v=- G M (1) 点Pにおける人工衛星の運動エネルギーをmup を用いて表せ。 1/2mv (2) 点Pにおける人工衛星の万有引力による位置エネルギーをR,M,m,Gを用いて表せ。 3.R (3) 点Pにおける人工衛星の面積速度を R, up を用いて表せ。 (4) 点Qにおける人工衛星の運動エネルギーをmv を用いて表せ。 5点Qにおける人工衛星の万有引力による位置エネルギーをR,M,m, G を用いて表せ。 6) 点Q における人工衛星の面積速度を R, vQ を用いて表せ。 (7) ( 7 up を R, M, G を用いて表せ。 て Po 8) 地球の中心からの距離 3R の円軌道上を運動する人工衛星の速さv3 をR,M,G を用いて 表せ。ただし,答えだけでなくその導出過程や考え方なども簡潔に記すこと。 (9) 点Pから点Qまで移動するのにかかる時間を R,M,G,π を用いて表せ。

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Science Junior High

四角2の(3)と四角3の(3)が解説を見ても分からないので教えてください🙏

Step 2 標準問題 [電流・電圧と抵抗]抵抗を流れる電流や、抵抗で消費する電力 について調べるために, 図に示すような, 3.0Vの電源に300Ω の抵抗 A, 200Ωの抵抗Bを並列につないだ回路をつくった。こ れについて,次の問いに答えなさい。 (1) 図の回路について,抵抗Aに流れる電流とかかる電圧を測定す るための回路図として,適当なものは,次のどれか。 ア~エか ら選び,記号で答えなさい。 なお, 電流計をA, 電圧計をで 表している。 抵抗A[300Ω] [抵抗B [200Ω] ア 抵抗A 抵抗B (A) イ 抵抗B 抵抗Aに流れる電流は、 抵抗Bに流れる電流より ① | 抵抗Aで消費する電力は, 抵抗Bで消費する電力より ② 電源 [ 3.0V] (2) 図の回路の抵抗A, Bに流れる電流と消費する電力について記 した次の文章の①,②に,大きい, 小さいのいずれかを入れ, 文章を完成させなさい。 ただし, 同じ語句を2度用いてもよい。 また、 (3) 図のように抵抗Aと抵抗Bを並列につないだ回路全体の抵抗は 何Ωですか。 [長崎一改] [電流による発熱] 電流による発熱について調べるために,電圧 の一定な電源装置, 抵抗の値のわからない電熱線A, 抵抗の値が 10 Ωの電熱線B,2つのスイッチ St, S2, 電流計 電圧計を用いて, 次の実験Ⅰ,Ⅱ,Ⅲを順に行った。 これについて, あとの問いに 答えなさい。 ただし、電熱線で発生した熱はすべて水の温度上昇 に使われるものとする。 じょうしょう 実験Ⅰ 図1のような回路をつくり、水の入った。 熱を伝えにく い容器に電熱線Aと電熱線Bを入れ, スイッチ S のみを入れ て電流を流した。このとき、電圧計は4V, 電流計は 0.8A を示 していた。 実験ⅡI ガラス棒を用いて水をかき混ぜながら、水の温度を6分 間測定した。図2はその結果をグラフに (2) (10点×440点) (1) (3) 抵抗A 抵抗B (2) 1 (3) 2 0 点 関係 解答別冊 ②2 (9点×4-36点) (1). V₁ H 抵抗B 実験Ⅲ 電流を流しはじめてから6 図 1 分後に, スイッチ S を切ると同 27 水の温度 [? 皮19 17 時にスイッチ S2を入れ, ガラス 棒で水をかき混ぜながら,さらに 電流を6分間流し続けた。 水 (1) 電熱線Aの抵抗の値は何Ωですか。 (2) 実験Ⅰ で, 回路ab間の電圧を V1. 電熱線A 電熱線B cd間の電圧を V2, ef間の電圧を V3としたとき, V1, V2. V3 の関係を正しく表しているものを次のア~エから選び, 記号で 答えなさい。 また, V, の値は何Vですか。 ア V1 + V2 = V3 イ V2 = V2 + V3 15 13. 0 2 4 6 8 1012 ウ V1 + V3=V2 IV2=V2=V3 ① (3) 実験ⅡI.ⅢIで,電流を流しはじめてからの時間と水の温度との 関係を表したグラフは次のア~エのどれですか。 ア イ TA 100V 100W A 27 水の温度[] W = VA W = VA A== C 17 15 a ガラス棒 B 電流計 100V 40W -電源装置 電圧計 M V2. RA b S₁ 27 25 zk の23 温21 19 C 17 S2 13 100V 100W 100 3 [消費電力] 100V 100W用の電球と100V-40W用の電球 を下の図のように並列 (図1)と直列(図2) とに接続し, 100Vの 電源につないだ。 これについて,次の問いに答えなさい。 35022 050.0 100 04A W=A1 図2 Av=w ウ 温度計 図 2 27 25 23 21 度 19 100V 40W D 17 15 111 13 0 2 46 8 1012 0 2 46 8 1012 02468 1012 電流を流しはじめてからの時間 〔分] 電流を流しはじめてからの時間 [分] 電流を流しはじめてからの時間 [分] 電流を流しはじめてからの時間 [分] 0 24 68 10 12 電流を流しはじめてからの時間 [分] 0311,000 「ワンポイント〈 94 100 100 250 100 ||||||| (2) 回路は直列回路になって おり, 電熱線Aにかかる 電圧と電熱線Bにかかる 電圧の和が 電源装置の 電圧になる。 IN THEN TO 1 011000 27 25 (2) A√2/250-42 (4) かと 04 (1) 100V 40W用の電球の抵抗の大きさはいくらですか。 (2) 電球Cを流れている電流の大きさは何Aか, 四捨五入して小 数第1位まで求めなさい。 1001100 (3図1 図2のA~Dの電球を明るいものから順に並べなさい。 (4) 図2の回路全体での消費電力はおよそいくらですか。 94 JOV 100/900 HTT ▬▬▬▬▬ 15 250 ||||||| (3) 3 (6点×4-24点) (1) -3℃ I 25002 1000 11 ワンポイント< (3) 並列回路では大きい電 「流が流れるほうが,直 列回路では大きい電圧 がかかるほうが、 電球 は明るい。 W:AV Av=w NV 333 W A-V 9

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