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物理 高校生

物理の重要問題集です。4番でなぜこのような発想ができるのか知りたいです。

温度調節器一 て平衡状態に達したのり、 Ⅲの中の気体の温度を求めるとケとなる。 67.くばね付きビストンで封じられた気体〉 なめらかに動く断面積S [m]のビストンと体積が無 視できる温度調節器をもつ容器に1mol の単原子分子理 想気体が閉じこめられている。 図のように, ピストンは ばね定数k [N/m)のばねで容器とつながれており, 容 器は水平に置かれている。 初め, ばねは自然の長さであり, 温度調節器を取りつけた内壁 らビストンまでの距離がL [m])のところでピストンは静止していた。 容器とビストンは 熱材でできており, 大気圧を Po [Pa), 気体定数をR【J/(mol-K)] として, 次の問いに答え。 (1) 容器内の気体の温度 T。 [K] を求めよ。 (1) 過程Iで気体が外部から吸収す 外部から吸収する熱量と,状態 和で求められる。Qを CvとC (2) 過程Ⅱで気体が外部からされた (3) (2)の結果と熱力学第一法則を 部から吸収する熱量免を求め (4) (1)と(3)の結果を比較して、 C 式を求めよ。ただし、その導 (C] 状態Aから状態Bへ変化さ により状態Aから状態D (圧力 の後定積変化で状態Dから状態 過程Ⅲで気体が外部からされた W。と過程Iにおける の大 (京都を 00ONMNMN- 次に、温度調節器を使って容器内の気体をゆっくりと温めたところ. ばねが2L(m)だ [DJ 状態Aかられ生た 縮んだところでビストンが静止した。 (2) 容器内の気体の圧力 P. [Pa] を求めよ。 (3) 容器内の気体の温度T; [K] を求めよ。 積V)まで気体を圧縮しその名 (1) 状態Eの温度をT5(K)と (2) この過程Nのか-V国の概 き出ても何も仕事をしないので, そのは変わら。ため内部エ

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物理 高校生

物理の力のモーメントの問題です。文章中の緑下線の「直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表す。」とはどういうことでしょうか?とても重心を通るとは思えないのですが、分かりやすい解説お願いします🙇‍♀️

2 W<uW 3wとなる。円形部切 発展問題 137 ゆ2 6-A 発展例題11 剛体のつりあい 粗い床上に,重さ W,高さa,幅6の直方体が置かれている。 図の点A,Bは, 直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表、 す。点Aに糸をとりつけ,水平右向きに大きさTの張力で引いた。 はじめ直方体は静止していたが, Tを徐々に大きくすると,やが て点Bを回転軸として倒れた。次の各間に答えよ。 (1) 直方体が静止しているとき,直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は,点Bから 左向きにいくらの距離にあるか。 (2) 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 (3) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは, いくらより大きくなければならないか。 T B 88円 6 指針 垂直抗力の作用点は,T=0 のとき 式のを2に代入して, X= 2 a W に重力の作用線上にある。Tを大きくすると,作 用点は徐々に右側にずれていき, やがて底面から 外れたとき,直方体は点Bを回転軸として倒れる。 解説 (2) Tを大きくすると, 垂直抗力の作用点は右 側にずれる。(1)のxが0になるときの張力を T,とすると,張力がこれよりも大きくなると T」 -6_A b 6 0= 2 -W Ti= 2a (1) 垂直抗力をN, 点 Bからその作用点まで の距離をx,静止摩擦 力をFとすると,直方 体にはたらく力は図の ようになる。鉛直方向 の力のつりあいから, N=W…D T 倒れるので, a W NA 1| (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい F=T…3 a から, 直方体がすべらないためには, 我これに式の,③を代入して, これから,TがμWをこえると直方体はすべ り始める。直方体はすべる前に倒れるので, FSIN F B TSuW X! b W 2 b 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか T」<uW W<μW 2a u> 2a b W - Ta-Nx=0 2

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