(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか？

49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔[〔mol] の 単原子分子の理想気体が入っていて, 圧力と温 度TOK]は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は Mi [kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており, 容器の底からの高 さはL][m]である。気体定数をRJ/mol・K], 重力加速度を[m/s2] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ、温度が T1 〔K〕 になったときM が上に動き始めた。 温度 T1 と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け、高さが12/23L 〔m] となった。このとき の温度T2 〔K〕を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W2 〔J〕 と気体に加えた熱量Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして, 外力を加えてMを ゆっくりと押し込み, 元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T 〔K〕を求めよ。 また,このとき気体がされた仕事 W [J] を求めよ。 ただし, この断熱変化の過程では圧力Pと体積Vの間に は PV 3 =一定の関係がある。 (京都工繊大) Base 771 3 Level (1),(2)★ (3)★ Point & Hint Cv= Cp= ※ この3式は「単原子｣のとき (1) 前後の状態方程式と, ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える｡ 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では,気体がする仕事=P⊿Vとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 ♪は比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので, y = = 12/12/12/2=121238 となっている。あとは第1法則の問題。 M -R ヒーター 10000 単原子分子気体 3 U= -nRT 2 5 R LECTURE (1) 初めの気体の状態方程式は PSL = nRTo ...... ① ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = RT ...... ② そして、このときのピストンのつり合いより PS = PS+Mg..... ③ MgL Ti = To+ nR QinCvAT=- R(T₁-To) = 32 MgL ① ~ ③より 定積変化だから P1での定圧変化が起こる。状態方程式より PS・・ S/L=nRT2 4 (2) より そして そ T₁ = 3 T₁ = 2 (T. + Mg L nR W₁ = P₁AV = P₁ (S. 3/L-SL) より 49 熱力学 状態方程式より (3) 高さまで押し込んだときの圧力を P3 とすると B 第1法則より PS T3 = Mg また, Q2=nCAT=n212R(T2-T)=(nRT+MgL) 4U』を調べ ( 4U2=220R (T-T) 第1法則 4U2 = Q2+(-W)を用いて 4U₂ Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ 143 P.(SL) = P.(SL) ( ∴. P3= P1 PS ピストンが動いて も上図の状況は変 わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 =1/23PSL=/1/2nRT=1/12(nRT+MgL) ②を用いた (2) *P₁.SL = nRT .... (3) ³T₁ = (3) ³( T. + MgL) 'T= nR 2nR(T₁-T₂) = 0+W₁ W₁ = (2) ² (2) ³-1} (nRT. + MgL)

写真の問題が分かりません。（1）の（ア）はなんとなく分かりましたが、（イ）からはどのように考えたらいいのか分かりません。よろしくお願いします。 解答過程も、ほぼ進んでいませんが載せておきます。

つぎの文中の 図1のように,重さの無視できるばね定数k[N/m] のばねに質量 m[kg]の小物体が結ばれている。小物体 の位置を示すために, ばねが自然の長さとなるときの小物体の位置を原点として、図の右向きに座標軸 x を設定する。 時刻 0s において小物体の位置はOm,すなわち原点Oに位置し, またその速さはvo [m/s]で座 標軸の負の方向に移動している。 以下では,重力加速度の大きさをg[m/s']とする。 (ｱ)の解答群 1 m ① 4Vk (6) π m 2Vk (イ)の解答群 ① mv² k 6 (1) はじめに,床がなめらかで小物体との間に摩擦が生じない場合を考える。 時刻t > 0において, 小物体 の速度が最初に0m/sとなる時刻は (イ) [m] である。 m 2k -Vo (2) にあてはまるものを解答群の中から選びなさい。 (2) 77 1k 2 Vm k m km k Imm -Vo 2Vk -VO (3 8 m F k 図 1 3π [s], そのときの小物体の位置は m 2 V k m 速さ vo N 1 k 2Vm m 小物体･ -Vo 4 1 9 2Vm mk m 2k ・Vo -Vo ⑤⑤ (5) 10 π 4 ← m 2k k m -vo m ·Vo² (2) つぎに、床がなめらかではなく、床と小物体との間の静止摩擦係数がμs, 動摩擦係数がμa の場合を 考える。 時刻 t0 において, 小物体の速度が最初に0m/sとなる時刻を [s] とする。 時刻における小物 体の位置 x] [m] は | (ウ) である。 また、この位置に静止せず再び座標軸の正の向きへ運動を開始するた めの, vo に関する条件は, (エ) である。 速さ voが (エ) | の条件を満たしていると仮定し, 2回目に速度が0m/sとなる時刻を [s] とする。 時 刻から時刻までの間において, 小物体の速さが最大になるのは, 小物体の位置が(オ) [m]のとき (カ)である。 である。また、時刻たにおける小物体の位置 x2 [m]を,x] を用いて表わすと,x2=

この写真の右の考え方はどこが間違いですか？ (矢印の大きさが不均一なのはお許しください)

2物体 考える <問題>質量のAに質量m、長さℓのロープを 取りつけ、なめらかな床上を下の力で引っ張る。 付け根から離れた位置でのロープの張力を求めよ。 x. A A M <模範解答> X e →これよりaってを求める。 式省略 ア (+1m)a=T.…上図 xxmia = F-T…下図 ・ma F 77... α= M+m T = 4l+mx (mm)x -F m 一 TJ 1 1 1 Q F <疑問点> 力はベクトル的に)作用線上に 移動できる。…事実 A A No. Date F (tm)a=F &-x & この下の始点を xの位置にずらせる? 作用・反作用 った ・ma=F-F 図より、左でいうては下だから、 ↑の答えは「日」なのでは?

回答見てもやり方が分からないので簡単なやり方を教えてください

(1) 球体が机上を離れす いて表せ。 (2)(1)における球体の等速円運動の角速度wをm, k, g, L, 0のうち必要なものを用いて表せ。 (3) 球体の等速円運動の角速度がある限界値 um を超えていると、球体は机上を離れる。限界値をm kg Lのうち必要なものを用いて表せ 56 (4) フックの法則にしたがうばねの伸びの限度をxとする。この限度内に球体が机上を離れるために、ばね定 数kが満たすべき条件をm,g, L, xm のうち必要なものを用いて表せ。 問題2 次の文を読んで,以下の問いに答えよ。 ただし,解答は記号 0, L,m, d.gのうち適するものを用いて表せ。 〔I〕 右図のように水平面と角0 〔rad] をなす滑らかな斜面の上に, ばね AB が置 かれている。一端A は斜面に固定され, 他端 B は斜面に沿って自由に動くこと ができる。 B端の上方L [m]の場所から質量m[kg]の物体 C を初速度 0m/s で すべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そし て,物体CはB端に触れた場所からd[m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行っ た。ここで,重力加速度の大きさをg [m/s2] とし, 空気の抵抗およびばねの質量は無視できるものとする。 (1) B端に触れる直前の物体Cの速度 uc [m/s] を求めよ。 Amm 0 (2) ばね定数k [N/m〕 を求めよ。 (3) 単振動の周期 T [s] を求めよ。 〔Ⅱ〕 物体Cとばね AB を右上図に示した状態にもどした後、物体Cに斜面に沿った下向きの初速度 v[m/s] を与えてすべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そして, 物体CはB端に 触れた場所から2d [m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行った。 ただし, 解答に ばね定数kの記号が含まれてもよい。 (4) 物体Cに与えられた初速度v[m/s] を求めよ。 (5) 単振動を行っているときの物体Cの速度の最大値 Vmax [m/s ] を求めよ。 L

教えていただけると助かります。

問1 粗い水平面上を質量 4.0kgの小物体が速さ 2.0m/sで運動している. 以下の問いに答えよ。 【2点×4】 (1) 速さ 2.0m/s の際に持っている運動エネルギーの大きさは何か? (2) この物体が粗い面を2.0m進んで停止した。 このとき, 動摩擦力がした仕事の大きさは何Jか? (3) (2) のとき, 動摩擦力の大きさ何Nか? (4) 物体と床との動摩擦係数はいくらか?(この問題に関しては簡単のため、重力加速度を10m/s2とする . ) 2.0m/s 0m/s 7777 図1:動摩擦力を受けて動く物体

質問です。 答えが中々合わなくて、、 答えがトのところが4になるのですが、どのようにしたらそうなるのでしょうか?? 教えて下さい～!! 宜しくお願いします。

9 物体が静止の状態から動き始めて一直線上の運動を続けた。 その0.10 秒後, 0.20 秒後, 0.30 秒後, の到達距離を測定して表にまとめた結果が下の表である。 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0 0.020 0.080 0.18 0.32 0.50 0.72 0.98 時刻 (S) 距離 (m) 平均の速さ (m/s) A

自分がたてた式はなぜ違う？

15 雨が鉛直方向に 10 m/sの速さで降っている。水平に走る列車から見ると雨 は鉛直線から30°傾いていた。 列車の速さ”はいくらか(物理)。

教えてください！

(4) 図3は2種類の電解槽を並列にしたようすである。 200Aの電流を10分間通じたら、 電解槽Iの陰極 の質量が0.477g増加した。 ① 電解槽に流れた電流は何か。 次の ア~オから選び,記号で答えよ。 ア 0.426イ 0.0355 エ 0.710 オ 0.0710 (3) (2)) ①より、電解槽ⅡIの陽極から発生した気体 は何mol か。 7.10 さらに10分間、合計20分間の電気分解を 行った。電解槽Ⅱの陰極に析出した物質は 何gか。 <以下余白> Ag 電源 Ag AgNO3 水溶液 電解槽 Ⅰ Pt Pt TOOT CuSO4水溶液 電解槽ⅡI 図3

この問題の⑶がわかりません！ 解説お願いします！

77. 力のつりあい図 1~3のように、天井に固定されたなめらかに回転する滑車にひ もがかけられ,その一端は板とつながっており、板の上にA君が乗っている。 板の質量 は 10kg, A君の質量は 50kgであり,重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 また, 滑 車 ひもの質量は無視できるものとする。 図1 図2 B 図3 M 体重計 第Ⅰ章 (1) 図1のように, B君がひもを引き, A君を乗せた板を床から浮かせるためには,少 なくとも何Nの力が必要か。 ただし, B君は床から浮かないものとする。 (2) 図2のように, 板上のA君が自分でひもを引き, 板を床から浮かせるためには,少 なくとも何Nの力が必要か。 (3) 図3のように, 板上に質量 2.0kgの体重計を置き、その上にA君が乗る。A君が自 分でひもを静かに引き, 板を床から浮かせる。 床から板がはなれたとき, 体重計は何 (09. 神戸学院大 改) kg を指しているか。 例題6 運動とエミリ

(3)で浮力と張力が計算式にないのはなぜですか？

82. 浮力 ビーカーに水を入れ,台はかりでその重さをはかったら. 6.86Nであった。 質量 0.400kg のガラス球をばねはかりにつるし,右図のよ うにビーカーの水中に完全に入れたところ, ばねはかりは 1.96N を示した。 本の密度を1.00×103kg/m² 重力加速度の大きさを9.80m/s²とする。 (11) ガラス球が受けている浮力の大きさ F〔N〕 を求めよ。 (2) ガラス球の体積V[m²] を求めよ。 (3) (1) の浮力の反作用は何から何にはたらいているか。 ④ このときの台はかりに加わる力は何Nか。 03 -877- 庭が一様な物体を水(密度po [kg/m²]) に浮かべたところ、 物体の体 231+2 (1) ガラス球は, 下向きに重力, 上向き 4.P 0 に浮力とばねからの弾性力を受けて いるので,力のつりあいより 38 第4章 運動の法則 ここがポイント 82 水中にあるガラス球には、下向きに重力,上向きに浮力とばねはかりからの弾性力がはたらき、こ らがつりあっている。 1.96+F(0.400×9.80) = 0 よって F=3.92-1.96 1.96N (2) 浮力の式 「F=pVg」 と(1) の結果よ り 1.96 N 例題18.85 F 0.400×9.80N 40 F 1.96 V= pg (1.00×10) ×9.80 =2.00×10m² (3) 浮力は周囲の水からガラス球にはたらくので、 その反作用は、 ガラス球 から水にはたらいている。 (4) 水の入ったピーカーは、 下向きに浮力の反作用と重力 上向きに台はか りから垂直抗力 を受けているので、力のつりあいより N-F-6.86=0 よって N=F+6.86=1.96+6.86 = 8.82N 垂直抗力Nの反作用が, 台はかりに加わる力である。 よって 8.82N O 6.86 N ばねはかりが示す重 外力がばねを引く力の大 を表している。 その反作 ばねからの弾性力である。 2 台はかりの針が示す重 は、ビーカーが台はかりを に押している力の大きさを表 している。その反作用が 抗力である。