解答　解説教えてください

レポート② 【 思考・判断・表 金属名 比熱容量 現】を見取る問題 銅製容器 断熱材 銀 0.24 金属球の正体を知るために,比 熱容量を測定することにした。 はじめに, 金属球 (試料) の質量 と銅製容器の質量を測ると,そ れぞれ 10.0gと40.0gであっ た。 図のように, 銅製容器を断熱 銅 0.38 亜鉛 0.39 金属試料 27.0 °C 鉄 0.45 アルミニウム 0.90 材で囲み、中に 75.0g の水を入れ温度を測定すると, 25.0℃であ った。この中に, 沸騰した水の中に入れて十分時間がたった金属球を入れると,やがて全体の温度 が 27.0℃となった。 主な金属の比熱容量はJ/(g・K) の単位で上表のようにわかっており,水の比 熱容量は 4.2 J/ (g・K) である。 単位もつけて解答すること。 ヒント: 教科書 P100 P101 (1) 水が得た熱量はいくらか。 (P.101 参照) (2) 銅製容器の熱容量はいくらか。 (P.100 参照) (3) 銅製容器が得た熱量はいくらか。 (P.101 参照) (4) 金属球の比熱容量を x J/(g・K) とするとき,金属球の失った熱量はいくらか。 (P.101 参照) x を用いて表せ。 (5) 金属球の比熱容量を x J/(g・K) とするとき, 熱量の保存の式を立てなさい。 (P.101 参照) (6)この金属球は表中の金属のうち何であったか。 名称を答えなさい。 (P.101 参照) (1) 実験誤差が発生していることも考慮すること。 (2) (3) (4) (5) (6)

cosの√2になることは分かるのですが、そこに½をかけるのがよく分かりません。教えてください🙇‍♀️

② 30Nの力で力と 30N 30N 45° をなす向きに 45° 4.0m 引いた。 14.0m- 解 =120Jx 2 W=Fxcose=30N×4.0mxcos45° = 85 J 別解 カの移動方向成分Fxは、 √2 Fx:30N=1:√2 ① 45° Fx = 3/7/7 30 ・N よって、W=32/27N×4.0m=85」 J

至急です！ 問題の解き方が、分かりません💦 なんで、重力に対して斜面と平行な成分が5.0Nになるのかも分かりません💦 どの、公式を使えば良いかも分からないので、教えてほしいです。

問27 傾きの角が 30°のあらい斜面上にある重さ 10N の物体を,斜面にそって上向きに 2.0N それの力で引いて静止させる。物体にはたらく 静止摩擦力はどの向きに何Nか。 2.0 N ・あらい斜面 30°

下向きの磁界を作りたいんだったら誘導電流は上→下の方向に流れると思ったのですが、なぜ図のIの向きに流れるのですか？

必解 270 誘導起電力 右図のように、長いコイルLの真上から 鉛直 下向きに棒磁石を落下させる。 棒磁石の落下中に抵抗Rを流れる N SO 電流I と時間との関係をグラフに描くとどうなるか。 次の(1)~(6)現 のグラフの中から最も適当なものを選べ。 電流は右図の矢印の向きに できる。お 92,95 センサー に流れたときを正とする。 (1) VI 2 (2)ている (3) R -t →t - t A ⭑I (4) t AI (5) AI (6) 94

(3)が解説を見てもよく分かりません、 教えてください🙇⋱

m ん 基本例題 65 人工衛星 図のように,地表からの高さが地球の半径と同じ である円軌道を回る人工衛星がある。 地表での重力加速 S 度の大きさをgとし, 地球の自転の影響は無視する日で (1) 人工衛星の高さでの重力加速度の大きさをg' とす る。 g′ は g の何倍か。 (2) 人工衛星の速さ”はいくらか。 (3)人工衛星の回転の周期はいくらか。(d 人工衛星 地球 RR 解答 (1) 人工衛星と地球の質量をそれぞれm,M,万有引力定数を G とする。 自転による遠心力を無視すると, (重力)=(万有引力) だから, ・地表 mg=G- Mm R2 GM よって,g=- この関係から,GM=gR2 R2 Gが与えられていないときは,上式を利用 地表からの高さがRの点mg'=G- Mm (2R)2 よって,g'=- GM1.GM_11 4R² 4 R² 491倍 = (2) 人工衛星は万有引力を向心力として, 地球の中心のまわりを等速円運動するから, v=GM=gR2_gR よって,v= gR 2 (2R) 2R 2R 2 tu v2 Mm m =G- 2R /2R (3) T= =4π₁₁ のんび 地球の 自転周期をとす 27.2R I 8 (中

この問題の（4）のことで緑線で囲った部分の言っていることがよく分からないので教えてほしいです。

70. <ピストンで封じられた気体〉思考 図1のように,摩擦なしに動くピストンを備 えた容器が鉛直に立っており,その中に単原子 分子の理想気体が閉じこめられている。容器は 断面積Sの部分と断面積 2S の部分からなって いる。ピストンの質量は無視できるが,その上 に一様な密度の液体がたまっており,つりあい が保たれている。 気体はヒーターを用いて加熱 することができ,気体と容器壁およびピストン との間の熱の移動は無視できる。 真空 真空 真空 2S S 2 12 液体 液体 h 2 液体 ピストン 気体 h+x 気体 h 気体 2 ヒーター 図 1 図2 図3 また,気体の重さ, ヒーターの体積, 液体と容器壁との摩擦や液体の蒸発は無視でき,液体 より上の部分は圧力0の真空とする。 重力加速度の大きさをgとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,気体、液体ともに断面積Sの部分にあるときを考える。 このときの液体部分の 高さは今である。 2 h (1)初め,気体部分の高さは12,圧力はP。であった。液体の密度を求めよ。 (2) 気体を加熱して,気体部分の高さを1からんまでゆっくりと増加させた(図2)。この 間に気体がした仕事を求めよ。 (3)この間に気体が吸収した熱量を求めよ。 〔B〕 気体部分の高さがんのとき, 液体の表面は断面積 2Sの部分との境界にあった(図2)。 このときの気体の温度は T であった。 さらに, ゆっくりと気体を加熱して, 気体部分の 高さがん+x となった場合について考える (図3)。 1 x>0では,液体部分の高さが小さくなることにより, 気体の圧力が減少した。 気体の 圧力Pを, xを含んだ式で表せ。 (2)x>0では,加熱しているにもかかわらず,気体の温度はTより下がった。 気体の温 度Tを x を含んだ式で表せ。 気体部分の高さがんからん+xに変化する間に, 気体がした仕事 W を求めよ。 ④ 気体部分の高さがある高さん+X に達すると, ピストンをさらに上昇させるために必 V要な熱量が0になり, xがXをこえるとピストンは一気に浮上してしまった。Xを求 めよ。 [11 東京大〕

回答にある、√3/2fはどうやったら求められますか？

基本例題13 摩擦力 水平な床の上に、重さ10Nの物体が静止している。 物 体と床との間の静止摩擦係数は13である。物体に,10N 水平から 30° 上向きの力を加えて,力の大きさを少しず つ大きくしていくとき, 何Nよりも大きくなると物体が 動き出すか。 指針 加える力を大きくしていくと, 物体 が床から受ける静止摩擦力も大きくなっていく。 物体が動き出す直前では, 静止摩擦力は最大摩擦 力となる。そのときの力を図示し, 水平方向, 鉛 直方向の力のつりあいの式を立てる。 これらの式 と,最大摩擦力 「F=μN」の式を利用する。 解説 物体が動き出す直前に加えている力 をf 〔N〕, 最大摩擦力をF 〔N〕, 垂直抗力をN 〔N〕 とすると, 物体が受ける力は図のようになる。 水平方向の力のつりあいから, 130° 1/28[N] f〔N〕 N[N] √3 ~30° 3 Fo〔N〕 -f (N) 2 10N 2, 93 ① 基 形 な [k の F。 は最大摩擦力なので, 「F=μN」の式が成り つ。これに式①,②を代入すると, √3 √3 -f-Fo=0 Fo= -f ...① 2 2 √3 鉛直方向の力のつりあいから、 2 √3 ·f= =1/135×(10-1/2) 両辺に√3 をかけて, f 2 N+ -10=0 N=10- 01/ ...② 2 3 ·f= 12/25=10-/1/27 f 2f=10 f=5.0N

答えは2番でした。 けれど、それぞれのTを出して、Uを出して、連立をしたら、8番になりました。 解き方を教えてください。

(4) 理想気体が容器内に閉じこめられている。 図4は、この気体の圧力と体積Vの変 化を表している。 初めに状態 A にあった気体を定積変化させ状態Bにした。 次に状態 Bから断熱変化させ状態Cにした。さらに状態Cから定圧変化させ状態 Aにもどし |た。 状態 A,B,Cの内部エネルギーUA, UB, Ucの関係を表す式として正しいもの 後の①~⑧のうちから1つ選べ。 5 PVにRT. T=PV TR 291 [US-VA = 3FTI 27 B VADC=//PT, DeUc2-PT,定積 Pc- Ne- UB = PT+ Pi O T₁ Vc-VB=0 断熱 271 A C 定圧 ri 2V2 図 4 ① UA<UB<Uc ② UA<Uc<UB ③ UB<UA<Uc ④ UB<Uc<UA ⑥Uc<UB<UA ⑤UC<UA<UB ⑦UB=Uc<UA ⑧ UA<UB=Uc

350の各辺は正の数であるからってどういう意味ですか

したか 別解 対数の定義 α=Mp=logaMから 352 (1) a log MMであることがわかる。このことを用 いると,次のように計算できる。 (1) a logax (2)3 (3)36k -210g34 =x = 3log34-2 1 =4-2= 16 =62 2log 6 √5 = =6 .log65 =5 log6√5 3503"=5=15 の各辺は正の数であるから,3 を底とする対数をとると log33*=log35 = log315² すなわち x=ylog35= 2log315 x, y, zは0でないから 1 log35 よって 13 1 log315 = , x Z x 1 1 + x y Z 028 log 35 log315 +- x x x = 1 1+10g35-10g3 ( 3×5) x 1 + 10g35 - (1 + log35 ) y=log3x C 底3は1より大きいから の値は増加する。 x=1のとき x=3√3 のとき よって, 値域は 0 (2) 関数 y=logx は1より小さいから は減少する。 x=1のと =1/2 のとき x=2のとき よって, 値域は 353 (1)110g22 真数の大小を調 底2は1より大 log2 したがって x + 1 y 351 (1) グラフは [図] (2) グラフは [図] x 1 == 2 (1)のグラフと直線 y=x に関して対称 (1) (2) Enol (F) すなわち 10g2 -=0 (2) 0=log 0.31 真数の大小を調 0.3は1より log すなわち 10g (3) 210g211=1 310g25=lc 7=log227 真数の大小を 底2は1より

円運動です。 なぜ地球に最も近づいた時にその点での地球に向かう速度が0になるんですか？

Ve 点Pでの 二通 点Aでの D1 A 地球 点Pにおける人工衛星の速さは vy2+0 なので、この位置にお ける力学的エネルギーE (r) は、 E(r)=m(v,²+v²)-GMm r =1/2m0.2+1/2m( √GMr -GMm =1/2mu2+GMm( r 11 r 無限遠方の位置エネルギーが0なので, 加速直後の力学的エネル ギーE (2) が0以上であれば人工衛星は無限遠方へ脱出できる。 272 (イ) よって, mv²+GMm(20 272 GM V₂≥ 11 (ウ) 人工衛星が地球に最も近づいたときの点と人工衛星の距離を とする。 このときv=0であるから, 力学的エネルギー 保存則より 1 1m² + GMm(+)-m-0²+GMm (27) 1 (riv₂-GM)r2+2GMr₁r,-r₁2GM=0 riv₂r=GM(r2-2₁rp+r²) 022-2 GM なので、 16 U2 GM r₁ .. rp= 11 1+02√ GM Rであれば人工衛星は地球に衝突しないので, 81- う。 突