(2)の問題なのですが、速さの最大を求めるのにvの2乗＝の形にしないのはなぜですか？

第一章 00000 発展例題12) ばねと力学的エネルギー保存の法則 発展問題 162 ばね定数kの軽いばねに質量の無視できる皿をのせ, 図(a)のように鉛直に立てる。図(b)のように,質量mの 物体を手でもって皿の上にのせ,急にはなすと物体は振 動を始めた。重力加速度の大きさをgとして,次の各間 に答えよ。 (1) 物体が最下点にきたとき,物体ははじめの高さか ら距離 x。下がっていた(図(c))。xはいくらか。 (2) 物体の速さが最大となるのは,はじめの高さからいくら下がったところか。 TO11年) |0x 3 3 指針 され、その力学的エネルギーは保存される。 (1) 最下点での物体の速さは0である。 (2) 物体の速さが最大となるとき,運動エネル ギーも最大となる。そのときの位置を求める。 解説 準にとる。図(b)の位置と図(c)の位置とで,カ 学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 TOS 物体は重力と弾性力だけから仕事を 2mg Xo=0 は解答に適さないので,xo=- 4 (2) 距離x下がった位置での物体の速さをひと する。図(b)の位置とこの位置とで,力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てる。 (1) はじめの皿の位置を高さの基 I +xbu -=0 2 -+auと mーー(xー+ 2g ひが最大値をとるときのxは, この式が最大値 mg \2 I 47 x4-+:0×u+x6u-=0 0=x (Bu_"xy)-0 をとるときの値であり、x= mg (8計車な Buz 0% 4

動摩擦力は－になるはずなのに答えは－ではないのはなぜてすか？

て、ひ=4.0m/s 118動摩擦力による仕事と運動エネルギー (1) -1.0×10'J (2) 1.0×10°N 弾丸の運動エネルギーの変化は,動摩擦力か 指針」 らされた仕事に等しい。 「解説く(1) 弾丸の速さは1.0×10°m/s から0m/s に変化し,その質量は 20g=0.020kg である。動摩 擦力が弾丸にした仕事を W[J]として、運動エネル ギーの変化と仕事の関係式→moーmu nv°- M=°auる から, ī ;×0.020×03-ー I ×0.020×(1.0×10°)?=D W 2 W=-1.0×10'J (2) 動摩擦力の向きと,弾丸の移動する向きとは逆 であり、動摩擦察力は負の仕事をする。また,木材中 の弾丸の移動距離は 10cm(30.10m)である。動摩 擦力の大きさを F'IN]とすると、(1)の結果を用い て,仕事の公式W=Fs から, -1.0×10*=ーF×0.10 F=1.0×10°N

この問題の（2）で、上面が受ける力を求めるとき、 なぜSをかけたのかがわかりません。わかる人教えてください🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️

71.圧力と浮力 解答(1) po+odg[Pa] (2)上面: (o+pdg) SIN], 鉛直下向き 下面:{か+p(d+h)g}S[N], 鉛直上向き (3) pShg[N] 指針 水中における圧力は, 水の重さによる圧力と大気圧の和に等し い。また,水中で物体が受ける浮力は, 物体の上面が受ける力と下面が 受ける力の差となる。 解説)(1) 物体の上面が受ける水 ○物体の側面は,逆向き に同じ大きさの力を受け, それらはつりあっている ので,考慮する必要はな 水面 い。 の重さによる圧力は, pSdg =pdg S po+pdg 断面積S d [Pa]となる。求める圧力は, これに 大気圧を加えて, (2) 物体の上面は, 鉛直下向きに押 される力を受ける。その大きさは, (1)の圧力に面積をかけて, (bo+pdg)S[N) 物体の下面は,鉛直上向きに押される力を受ける。下面は, 深さ (d+h)の位置にあり,その圧力は (1)のdをd+hに置き換えて po+p(d+h)gである。受ける力の大きさは, {bo+p(d+h)g}S[N] 大 ) (3) 浮力は,物体の上面と下面が受ける力の差である。(2)の結果を用 Do+odg[Pa) h このように, 物体が単 純な形状をしている場合, 上下方向の力の差で浮力 oShg [N] を求めること ができ,アルキメデスの 原理による計算と同じに なる。複雑な形状の物体 でも,縦長の細い直方体 の集合体であると考えれ ば,同様にアルキメデス の原理が成り立つことが X0.9 111 Dotp(d+h)g いて, {bo+p(d+h)g}S-(b0+pdg)S=pShg[N] 0a(0) 010 72.水の浮力 わかる。

物理基礎の問題です 丸で囲ってあるところの式を、どうやって作ったらいいか分かりません。教えてください🙇‍♀️

②より piMm m(m-μ'M)。(↑ ③より) T= mg-ma = Mg- M+m Mm+m- mAu'Mm M+m (1+μ)Mm g M+m (1+μ)Mm g M+m 販巻 (S) m-μ'M g M+m 3 0

(3)の問題なのですが、B→C の過程での仕事Wを W＝PΔV＝nRΔTからとこうとしたのですが、(1)でB,Cの温度を求めると同じ温度になっているのでWが0になってしまいます。 回答は面積を用いてといているのですが、この方法しかないのでしょうか... 教えて頂けると助か... 続きを読む

58 単原子分子理想気体をなめらかに動く ビストンのついたシリンダー内に閉じ込め, 外部と熱のやりとりをすることにより, 気 体の圧力pと体積Vを図のサイクルA→ B→C→Aのように変化させる。気体定数 B 2p1 p1 A C をRとする。 (1) Aにおける絶対温度をT,とするとき, BおよびCにおける絶対温度をそれぞ れ求めよ。 (2) A→B およびC→Aの過程において, 気体が吸収する熱量をそれぞ れ求め, p, V.を用いて表せ。 (3) B→Cの過程で気体がする仕事と, 吸収する熱量を求め, p, Viを 用いて表せ。 (4) このサイクルを一巡する間に,気体がする仕事を求め, p, Viを 0 Vi 2V V 用いて表せ。 (5) このサイクルにおいて, 絶対温度T(縦軸)と体積V(横軸)の関係 を表すグラフの概形を描け。

画像1枚目の問題(4)について質問です。 点Bを通る面を位置エネルギーの基準面として、力学的エネルギーと仕事の関係からBG間の距離を求めようとしたのですが(画像2枚目の参照をお願いします)、答えが合わず、どこが間違えているのか分からないため、教えてください。 解答は B... 続きを読む

図のように,水平面に対して30°の角度をなす斜面がある。 斜面上の点Aから点Bまでは 動摩擦係数μの粗い面となっており, 点Bから点Dまでは滑らかな面となっている。点Dに は斜面と直角な壁があり,その壁にばねが斜面と平行に固定されている。AB間の斜面の長さ は2L [m), 点Bとばねの先端Cの間の斜面の長さはL[m]である。 今,質量 m [kg]で大きさの無視できる物体Mを斜面上の点Aに置くと, M は静かに滑り 降り始め,ばねと接触した。その後, 0.2L【m]だけばねが縮んだ状態で Mは一瞬静止し, 直 ちに斜面上方へ押し出され, AB間の点Gで再び一瞬静止した。重力加速度の大きさを g(m/s°] として, 以下の問いに答えよ。 (1) 点Aから滑り降りているときの AB間における物体 M の加速度の大きさを求めよ。 (2)ばねに接触する瞬間の物体 Mの速さを求めよ。 (3)ばねに接触した物体 Mが一瞬静止し, ばねが最も縮んだときのばねの弾性エネルギーを 求めよ。 (4) BG 間の距離を求めよ。 M B mmi 30° D

熱力学の公式には使える条件がそれぞれ決まっていると思うのですが、ひとつ分からなくなってしまったものがあるので質問します。 添付画像に書いてある公式は「どんなときでも」使えると教わったのですが、理想気体であれば単原子分子でも二原子分子でもVが一定でなくても使えるということで... 続きを読む

AU=nCraT

力学的エネルギーの質問です！ 丸してる(4)の質問なんですが、 2枚目の線を引いたところのような 足し算になるのはどうしてですか？

A) 標準問題 必開28.〈あらい斜面上の物体の運動) 図のように,水平面との傾き(0) を変えることのできる板の上 に質量Mの物体Aが置かれている。 ひもの一端を物体Aにつな ぎ、そのひもを板と平行に張って滑車にかけ,その他端に質量 m(m<M)の物体Bを鉛直につり下げる。重力加速度の大きさ を g,板と物体Aの間の静止摩擦係数, 動摩擦係数をそれぞれμ, として次の問いに答えよ。ただし, ひもは伸び縮みせず, 滑車 はなめらかに回転し, 滑車とひもの質量は無視できるものとする。 (1)板を水平にしたところ, 物体Aは静止した。 Mとmはどのような条件を満たすか答えよ。 (2)板をゆっくりと水平面から傾けていったところ,水平面と板のなす角度が 0。をこえたと き,物体Aが斜面にそってすべり落ちた。物体Aがすべりだす直前に受ける垂直抗力Nを, M, g, Oo を用いて表せ。また, 静止摩擦係数μを, M, m, θ。を用いて表せ。 (3)物体Aがすべり落ち始めた直後に板の傾きを固定したところ, 物体Aは大きさaの加速 度で等加速度運動をした。ただし, このときの水平面と板のなす角度は Ooと考えてよい。 (a)ひもの張力の大きさをTとして, 物体A, 物体Bについての運動方程式を求めよ。 (b)加速度の大きさaを, M, m, @o, μ', gを用いて表せ。 (4)物体Aは等加速度運動を始めてから板の上を距離1だけすべり落ちた。このとき,物体 Aの力学的エネルギーの変化量 4UAは正,負,または0のいずれになるか, その理由とと もに答えよ。 A B [12 奈良女子大

問3です ΔU=Wになる理由がよくわかりません 解説お願いします

AU=W となる。また,気体は圧縮されるので,外 ある。熱力学の第1法則「4U=Q+W」から 部から正の仕事をされ、内部エネルギーは増加し、 問3 断熱変化のため,加えられた熱量QはQ=0で 関連問題→ 79 断面積Sのシリンダーにヒーターがとりつけられている。図のように, シ リンダーの内部に気体を入れ, なめらかに動くピストンでふたをし, 質量 Mのおもりをのせた。このとき, 気体の圧力, 体積, 温度はそれぞれ P,, s V, T; であった。 ピストンの質量は無視でき, シリンダーとピストンは熱」 を通さないものとする。また, 大気圧を P。 とし, 重力加速度の大きさをg シリンダー 例題 17)気体の体積変化 M P。 の」 ピストン P, Vi. T」 問1 シリンダー内の気体の圧力 P, を表す式として正しいものを, 次の 0~Oのうちから一つ選べ。 ヒーター とする。 Mg Mg S 6 Po+ S の P。 Mg S 0 P。 2 Mg Po+Mg ④ Po-Mg ⑤ 問2 ヒーターのスイッチを入れ, シリンダー内の気体に熱を加えた後,スイッチを切った。気は の体積は Vs。温度は T; になった。V½を表す式として正しいものを, 次の①~⑥のうちから一つ 選べ。 T。 -Vi ® T. T。 T」 Ti+ T。 LV, 回 0 @ 0 デェ @ 0 , エ+五 -V. @ T+T。 -V, T T。 T。 問3 次に,図のように, 手でピストンをゆっくり動かして気体の体積を V; に戻すと,温度はT, になった。この過程で, 気体に加えられた仕事 をW, 内部エネルギーの変化量を 4Uとすると, T,と Ts, W と 4U の 関係を表す式の組み合わせとして正しいものを, 次の①~9のうちから 一つ選べ。ただし, ヒーターの熱容量は無視できるものとする。 Vi, T。 0 T< T。 AU<W T= Ts AU> W Ta< T。 AU=W O Tz> T。 AU<W T2< Ts AU>W Ta> Ts AU= W T2= Ts AU<W 9 Tz> Ts AU> W T2= T3 AU= W (12. センター追試 [物理I]) 指針 はじめビピストンが静止しているとき, ピスト ンにはたらく力はつりあっている。ヒーターで気体を 加熱し,状態が変化した後の気体の圧力は, 状態が変 化する前の P. と等しい。 また, 手でピストンを押す ときの変化は, 外部と熱のやりとりをしないので, 断 熱変化である。 「解説 問1 気体がピストンを押す 力は鉛直上向きに P,S, 大気が押す 力は鉛直下向きに P.S, おもりが押 す力は鉛直下向きに Mgである。カ のつりあいから, 鉛直上向きを正と したがって,解答は6となる。 問2 加熱の前後で気体の圧力は等しく, シャルル0 lom01X0.0 V 法則「テ=一定」を用いると, V」 V2 T2 V2= T」 Ti P,SA したがって,解答は@である。 Mg PoS し、 温度は高くなる。 Ta< Ts したがって、解答は②である。 P,S-PoS-Mg=0 P= Po+ Mg S (000)

Excel物理 さまざまな運動 発展例題36(3) についてです。 "V₀がいくら以上のとき、小球が点Bを通過できるか" とありますが、V₀＝2√glの時は、点Bで速度0、つまり止まってしまうので点Bを”通過”はできないのではないでしょうか？ （要するにV₀ ≧ 2√g... 続きを読む

T T T 発展例題 36鉛直面内の円運動 図のように,質量がmの小球を糸に結びつけ0点からつるした長 さ1の振り子がある。点Aから小球に水平に速さ nの初速度を与え る。図の点PはOP が鉛直方向と日の角をなしている。重力加速度 の大きさをgとする。 (1) 糸が張った状態で点Pを通過するとき, 小球が糸から受ける張力 Tの大きさを求めよ。 (2) 初速度がいくら以上のとき, 小球は最高点Bを通過できるか。 (3) この小球を, 質量の無視できる長さが1の棒につけて0点からつるし, 点Aか ら水平に初速度 V。を与えた。Voがいくら以上のとき,小球が点Bを通過できるか。 B 位と見なせる V0 AQ