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化学 高校生

(4)でa=-Aw^2sinwtと、-w^2xがあるとおもうのですが、どっちにも当てはめられるのに、-w^2xじゃないと、だめですか

110章 力学Ⅱ 基本例題 30 単振動の式 図のように,質量 1.0kgの物体が,原点Oを中心と して,x軸上で振幅5.0mの単振動をしている。 x=3.0mの点Pにあるとき、物体は12Nの力を受け -0.50 0 ているとする。 指針 単振動の基本式を用いて計算する。 (1) 運動方程式F=mw'xから角振動数ωを 求め, T=2π/ωから周期を計算する。 (2)(3) x=Asinwt を用いて sinwt を求め, coswt を計算し, 速さを示す式v=Awcoswt から算出する。 また、振動の中心では速さが最 大になる。 おける速度、加 4) (5) a-ω'xを用いる。 加速度の大きさが 最大となるのは,振動の両端である。 解説 (1) 運動方程式F=-mw'xに, 点Pでの値を代入すると, -12=-1.0ײ×3.0 w=4.0 w=2.0rad/s 周期は, 2π T= W ○ 変位 x を表す式 x = Asinwt から, 3.0 = 5.0 sinwt xx (1) 単振動の角振動数と周期を求めよ。 (2) 物体が点Pにあるとき,その速さはいくらか。公ずつぼつが① (3) 振動の中心を通過するとき,物体の速さはいくらか (4) 物体がx=-0.50mの点Qにあるとき, 加速度はいくらか。 I 20 (5) 物体の加速度の大きさの最大値はいくらか。 本例題31 2π 2.0 == 3.14 sinwt 3 5 JESC 3.1s 基本問題 217,218,219 ばね振り子 Q 12N V=Awcasit にもっていく 3.0cm Goog 4 sin'wt+cos'wt=1から, coswt=± 点Pでの速さは, v=|Awcoswt|= 5.0×2.0× <=8 -=8.0m/s 5 (3) 振動の中心では,物体の速さが最大になる v=Aw=5.0×2.0=10m/s (4) 加速度と変位の関係式 α=-ω'x を用い a=-2.02×(-0.50)=2.0m/s2 と、 5 右向きに 2.0r (5) 振動の両端で加速度の大きさが最大とな a=Aw²=5.0×(2.0)²=20m/s2 Q Point 単振動の特徴 単振動において,振動の中心では, 速さが 加速度および復元力の大きさが0となる。 振動の両端では,速さが0. 加速度および 力の大きさが最大となる。

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化学 高校生

化学です。 (4)の解説のマーカー部分がわかりません。 私は今までこのような計算は単位も約分して計算していたので、今まで通りNaの単位は(個/mol)だとして計算していました。 それでこの式を計算すると aの3乗×d/2(g)×Na(個/mol)が(g/mol)という単位に... 続きを読む

発展例題 1 結晶格子と原子量 問題 7.8 鉄の結晶は体心立方格子であり,その単位格子の一辺は a[cm〕である。 この結晶の密度 をd[g/cm3], アボガドロ定数をN [/mol] 円周率を²として, 次の各問いに答えよ。 ただし, やはそのまま用いてよい。 (1) 鉄原子の半径は何cmか。 この結晶格子の充填率〔%〕を求めよ。 (2) (3) 鉄原子1個の質量は何gか。 (4) 鉄の原子量を求めよ。 考え方 (1) 1つの面内の対角線で 立方体を切断すると,各原 子は切断面内の対角線方向 で接している。 三平方の定 理から, 原子半径を求める。 (2) 体心立方格子には2個 の原子が含まれる。 また, 4 半径rの球の体積は 1/23 rr3 -πr³ で求められる。 [落率〔%〕= 単位格子中の原子の総体積 単位格子の体積 ×100 (3) 単位格子に含まれる原 子の総質量は,密度×単位 格子の体積で求められる。 (4) 原子量は, 原子1個の 質量×アボガドロ定数で求 められる。 解答 (1) 原子半径r[cm〕は,図から, (4r)²=a²+(√2 a)² =√3a(cm) 4 r= (2) 単位格子には2個の原子が含まれ るので,原子の体積は, 4 √3 ла³ 8 立方体の体積は α [cm²] なので, ³ [cm³] x2= 充填率= √√3 ла³ - [cm³] 8 a³ [cm³] d[g/cm³) xa³ [cm³] 2 - [cm³] ×100= したがって, 原子量は 25√3 π 2 a'd (g 2 (4) モル質量=and [g]×NA[/mol] 2 (3) 原子2個の質量は,密度×単位格子の体積で求められ るので,原子1個の質量は, a³dN 2 = √2a √√2a である。 a 25√/3 π [%] T 2 a³dNA 2 [g/mol]

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