熱力学で球形容器の受ける力積になぜcosθが付くのか分かりません！どなたか教えてください！ その問題は下の画像の(ⅰ)と(ⅰ)'です！

半径rの球形容器を考える。 この中に速さがμの粒子を1個入れよう。 10 m (i) 図のように1個の粒子 (質量m) が衝突したとき容器の受ける力積の大きさはいく らか。 (i)、この粒子が次に容器に衝突するまでに進む距離はいくらか。 (ii) この粒子は1秒間で何回容器に衝突するか。 (i) この粒子が1秒間で容器に与える力積の大きさはいくらか。 N個の粒子を入れよう。 (iv) 容器におよぼすN 個の粒子による平均の力Fはいくらか｡ (vを用いよ) (v) 容器におよぼすN個の粒子による圧力Pはいくらか。 (vi) 1/2mv²を,Tを用いて書け。

高校物理です。Vo について解く途中計算がわからないので教えていただきたいです🙇‍♂️

(1) (2) 鉛直方向は自由落下運動となる。 壁に到達するまでの時間 d はt=4であるから,「y = 1/2gt2」より, v0 2 vについて解くと、 db 2d 1 d - = 3 2 Vo d g 9 (20) 3gd 2 小球 A,Bが衝突する時間を とする。 A,Bの水平方向, 鉛直方向の運動について立式すると,

電界、電位、コンデンサーの質問です。 この問題がわかりません。 教えてください。

電界･電位･コンデンサー 16. 図のように,大きさが等しく符号が反対の電 荷+α, -g をそれぞれ点A(0, 4),B(0, -d) に置いた。 静電気力に関するクーロンの法則の 比例定数をkとする。 (1) 原点0での電界 (電場)の強さはいくらか。 (2) x軸上では,電界は成分のみとなる。 点C(2d, 0) における電界の強さは, 原点 0 における強さの何倍か。 17. 図のように, 真空中で原点に電荷Q の粒子 A が 固定されている。 位置 (4a, 3a) に電荷gの粒子 B をもってきたとき, 粒子Bが粒子Aのつくる電界 (電場) から受ける静電気力の大きさはアである。 また, 粒子 B を位置 (4α, 0) まで移動させたとき, 粒子 B にはたらく静電気力のなした仕事はイ である。 ここで,ko は真空中でのクーロンの法則 の比例定数である。 (3) (6) or Ⓒod (8) OS (2) 点における電界の大きさはいくらか。 oa y↑ +qA (0, d) 2 N/C -q B(0, -d) 0 a 3. 電磁気に関する文章を読み、下の問いの答えを,それぞれの解答群のうちから1つ ずつ選べ。 真空中で, 図のような縦0.6m, 横 0.8mの長方形 abcd の各頂点に電荷を置く。 a 点, c点の電荷はそれ ぞれ+4.0×10-°C で, b点の電荷は-3.0×10-°C, d点の電荷は5.0×10-°Cである。 長方形の各辺の 中点をそれぞれ p,q, r, s とし, 中心点を0とする。 クーロンの法則の比例定数は 9.0×10°N･m²/C2 とす る。 (1) 点における電界 (電場) はどの方向を向いているか。 ob ② op 5 oc 4 oq p Al C(2d, 0) x (4a, 3a) (4a, 0) x 0 S q r C

(1)〜(4)まで何も分かりません😭 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

60 ばねの連結 自然の長さが等しく、ばね定数がそれぞれ ki [N/m], k2 [N/m] の軽いつる巻きばね A,Bがある。重力加 速度の大きさを g [m/s²] とする｡ (1) A, B の一端をいっしょにして天井に固定し、他端もいっしょ にして質量 m[kg] のおもりをつるすと、ばねは何m 伸びる か。 A mm & m B (3): Reeeeeeeeeeeee MA m B (2) (1) のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数kmは何N/m か。 (3) Aの一端を天井に固定して他端にBの一端をつけ, Bの他端に (1) の場合と同じ質量 のおもりをつるすと, おもりは何m 下降した位置でつりあうか。 (4) (3)のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数 は何N/m か。 値 ➡64

(2)が分かりません💦 k並ってなんですか？ 答えの言ってることも分からないです😭 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

60 ばねの連結 自然の長さが等しく。 ばね定数がそれぞれ ki [N/m], k2 [N/m] の軽いつる巻きばね A,Bがある。重力加 速度の大きさを g [m/s²] とする。 (1) A, B の一端をいっしょにして天井に固定し、 他端もいっしょ にして質量 m[kg]のおもりをつるすと。 ばねは何 m 伸びる か。 (1) 2 A mmmmmm oooooooo m B (3) mmmmmm m A B (2) (1) のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数kmは何N/m か。 (3) Aの一端を天井に固定して他端にBの一端をつけ, Bの他端に(1) の場合と同じ質量 のおもりをつるすと, おもりは何m下降した位置でつりあうか。 (4) (3) のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数kmは何N/m か。 ho fal ➡64

問10の振動の中心が下にずれるのは何からわかりますか？

36 単振動 ③ 図のように、 エレベーターの天井にばね定数kの軽いばねの一端 を固定し、 他端に質量mの物体を取り付けた。 ばねの長さが自然長 のときの物体の位置を原点Oとし, 鉛直下向きに軸をとり、 エレ ベーター内の人から見た立場で, 物体の運動について考える。 重力 加速度の大きさをg とする。 〈福岡大・改〉 エレベーターが静止している場合について考える。 問1 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなす と、物体は静かに振動した。 振動の中心での物体の位置zとして正しいものを、 次の ①~④のうちから一つ選べ。 zo= ① mgk ② 3 2 の解答群 ① mgk mg k 問2 物体の位置がのとき, 物体にはたらく力をk, To, πで表したものとして正しい ものを、次の①~④のうちから一つ選べ｡ ①k (x+エ) 2 -k(x+xo) 3k(x-xo) 4-k(x-xo) 問3 問2のつねに振動の中心に向かう力を何というか。 正しいものを次の①~④のう ちから一つ選べ。 ① 慣性力 ②垂直抗力 ③復元力 ④ 重力 m(g-a) k 問4 このときの振動の周期は1, 振幅は 2 である。それぞれの答として正 しいものを、 次の解答群のなかから一つ選べ。 の解答群 02x√mk ② 2π√ ②mg ma=- 2mg k 3 t₁ = と書けるから, 小物体の運動は, [④ k ③2π√ m 2mg k 2π 1 Im @ = π√ k 2 次に、エレベーターが鉛直上向きの一定の加速度で上昇している場合について考える。 この加速度の大きさをaとする。 問5 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなすと, 物体は力のつり あいの位置を中心として鉛直方向に単振動した。 振動の中心での物体の位置とし て正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 = m(g+a) ① ② 2m(g+a) 3 k mg F=-kx+u'mg=-k(x-μ'mg) 小物体の加速度をaとすると, 小物体の運動方程式は, m 4 kx=μmg よって, In=y k 問2 小物体が座標xのとき, 小物体には水平方向にばねの弾性力と動摩擦力がはたら いているから, -kx Mo -k(エードm2) よって,a=-; k (x-μ'mg) m k _mgを中心とした角振動数 69 = I= k k mg 1 k 4 2Vm mg ~000000000000 の単振動 となる。 よって, 小物体を静かに放してから次に速度が0になるまでの時間は単振 動の周期の半分になるから, 36 問1 ② 問2④ 問3 [③] 問4 1:②2:② 問5 ② 問6 [④] 問7 ② 問8③ 問9② 問10 ⑦ より, To=22 □ k m(g+a) 解説 問1 物体が位置にあるとき物体には重力 mg, ばねの弾性力 kx がはたらく。 加速度をα とすると, 運動方程式は, ma=-kr+mg より, x+g=-- ･･････(i) 振動の中心では加速度 α が0となることから,物体はx=mgを中心 mg ......(ii) とする単振動をする。よって、 am pimg 0+ | Point 振動の中心(力のつりあいの位置) では、物体の加速度は0. 速度は最大。 問2 (ii)式より mg=kx であるから, 位置xのとき物体にはたらく力は, f=-kx+mg=-kx+kro=-k(x-xo) 問3 復元力。 物体に, 力のつりあいの位置からの変位 (x-x。) に比例した力がつねに 中心方向にはたらくとき, 物体は単振動をする。 問4 このときの角振動数を400, 周期をTとし, (i) 式を単振動の式 a=-2(x-xo) と比べて Wo=₁ Vm mg 第1章 力学 問6 物体の位置がxのとき, 物体の加速度をm, k, x, x1 を用いて表したものとして 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 =(x+x₁) ③ -(x-x₁) @ -(x-x₁) [① =(x+x₁) ② kl m [① 問7 この単振動の角振動数として正しいものを、 次の①~④のうちから一つ選べ。 V k ② k V m m ③ /2k Vm 問8 エレベーターが静止している場合と比較すると, 周期は何倍になっているか｡ 正 しいものを次の①~④のうちから一つ選べ。 倍 01/0 31 42 問9 振幅として正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 m(g-a) m(g+a) 2m(g+a) ③ 4 k k 問10 振動の中心は, エレベーターが静止して いる場合と比べて距離 アだけ に ずれている。アとイに入れる式と 語の組合せとして正しいものを、 次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 a₁=- m k ④2m A₁=n=" ......(iii) ① ② 問10問1 問5の結果より, X1 Xo = 3 4 ⑤ (6) 1) 8 _m(g+a)_me="k ma k m(g+a) ア mak ma 2k より、 α= = 1/² {x_m(g+a)} となるから、物体はx=m(g+α) (=z) を中心とする単振動 をする。 問6 ()式で! mota) として, k( (x-x₁)(iv) 772 問7 振動の中心を原点とするX軸をとると,X=ェーエ」 となり, (iv)式は, k 自然長の位置 (x=0) が振動の端点になる。 ma k k ma mak また, 物体を自然長の位置から静かにはなすと, 自然長の位置 (x=0) が振動の端点 になり, 振幅 A, は, Aozo- mg k ma 2k (i)式はαo=(x-xa) と書ける。 振動の中心を原点としてX軸をとる m と表せるから 単振動の式 α = ² X と比べると, 角振動数 (1) は, k an √ m 問8 このときの周期をTとすると, T=2x=2x、m=To ma k k ma と、X=ェェ。 と表され, X=0 を中心とする単振動の式はαo=wX となる。 問5 エレベーターの中で観測する人から見ると, 物体には慣性力 maがx軸正の向き (鉛直下向き) に見かけ上はたらく。 物体の 加速度をαとして運動方程式は, 1a ma=-kr+mg+ma @0₁ であるから1倍である。 問9 自然 (z=0) の位置から静かに放しているから, 振幅 A, は, m(g+a) k よって、振動の中心は距離だけ下にずれている。 イ 上 上 44 6000000000 下 下 Ima エ 下 下 8 37 問1 ③ 問2 ② 問6① 問7④ 問3② 問 4 ④ 問5② 問8 [③] 問9① 問10 ④ 解説 問1 おもりがx=0 (振動の中心) より左にあっても右にあっても, x=0 に向 第1章力学

（2）で、なぜQ＝ΔU−Wならないのか、どうして間違えたのか教えてください！ 答えは6.8×10^2Jです。

おもり 3 熱力学第一法則 熱効率 (p.134 ~ 141) ● なめらかに動くピストンがついた容 器に, 気体を閉じこめた。 (1) ピストンにおもりをのせた状態 で気体を加熱したところ, 気体 百四 は膨張し, おもりは上昇した。 この過程で気体が吸収した熱量 気体 を7.2×102J, 気体が外部にした仕事を2.4×102J とする。 このときの気体の 内部エネルギーの変化 4U 〔J〕 を求めよ。 (2) 次に,おもりをピストンから下ろして容器を放置したところ, 気体は熱を放出 しながら収縮し,やがて初めと同じ状態(同じ圧力・体積・温度)にもどったと する。この過程で気体が外部からされた仕事を2.0 × 102J とするとき, 気体が 放出した熱量 Qout [J] を求めよ。 (3)(1),(2)の過程のくり返しを熱機関とみなしたときの熱効 ANTHANE ピストン 15 20 25

【至急】高1物理です、こちらの問題を途中式付きで説明していただきたいです… いくつでも大丈夫なので、回答よろしくお願いします(❁ᴗ͈ˬᴗ͈)

17 図のように、質量が0.20kg と 0.30kgの小球 A, B を軽い糸でつな ぎ Aを大きさ 7.0 Nの力で鉛直上向きに引き上げた。 重力加速度の大 きさを9.8m/s2とする。 (1) A,B の加速度の大きさa [m/s2] を求めよ。 (2) 糸がBを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 |18| 軽い定滑車に軽い糸をかけ, その両端に質量がそれぞれ m1, m2 [kg] (mm2) のおもり A, B をつけて静かに手をはなす。 重力加速度の大 きさを g[m/s2] とする。 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s2] を求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 |20| 図のように, 水平に等加速度直線運動 をする電車の中で, 天井から質量 m[kg] のおもりをつるした軽いひもが鉛直に対 して 0傾いて静止していた。 このとき ひもがおもりを引く力の大きさ S [N], お よび, 地上から見た電車の加速度の大き さa [m/s2] をそれぞれ求めよ。 重力加速度の大きさを g [m/s2] とする。 m A 01 B ,B 17.0 N [19] エレベーターの天井に軽いばねを固定し, 質量 0.10kgの物体をつるした状態でエレベ ーターを運動させたところ, ばねの伸びが 0.042mになり、 エレベーター内から見て物体 が静止していたとする。 ばねのばね定数を20N/m, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とす る。 (1) エレベーター内の人から見たときに, 物体が受けているとみなせる慣性力の大きさ F[N] と向きを求めよ。 (2) エレベーターの加速度の大きさa [m/s2] と向きを求めよ。 糸 A 加速度 の向き

(4)で各電気量を求める時、C1C2の電気量が等しいのはこの2つのコンデンサーが直列接続してるからで、C1C2とC3の電気量を求める時にそれぞれ同じ20Vを掛けているのは、C1C2をひとまとめに考えたら回路は全体的には並列接続しており、並列接続では電圧はどこでも等しいから同... 続きを読む

461. コンデンサーの接続 図において, C1, C2, C3 は 電気容量がそれぞれ 20μF 30μF, 40μF のコンデンサー, Eは20Vの電池, Sはスイッチである。 はじめ、 すべて のコンデンサーの電気量は0であり, スイッチSは開い てある。 次の各問に答えよ。 (1) C1, C2 の2つの合成容量はいくらか。 (2) C1, C2, C3 の合成容量はいくらか。 次に, スイッチSを閉じる。 (3) C1, およびC2 の両端に加わる電圧はそれぞれいくらか。 (4) C1 C2, C3 にたくわえられる電気量はそれぞれいくらか。 20MF C2 GEF E H₁ ②20V 40 MF 30 Juz C3 ES 例題61

⑴のグラフの書き方がわかりません

41 5 左端を固 された。 固 巨離のとこ 答えよ。 - 40 142 定在波ともに振幅 1.0cm, 波長 4.0cm, 速さ20cm/s で, x軸の正の向 きに進む正弦波 Aと,x軸の負の向き に進む正弦波Bがある。 右図は,時刻 AA t=0 [s] における A の波形を実線で, Bの波形を破線で表したものである。これらの波 の周期をT〔s], m=0, 1,2,...とする。 y (cm) 1 -1 3 X(1) t=-Tにおける合成波を描き,節の位置を x≧0においてm で表せ。 4 (2) 合成波の変位が,xの値に関係なく0になる時刻をで表せ。 ヒント 140 px グラフをy-x グラフに直して考える。 12 (2) 山と谷が重なる時刻を求める。 -* (cm) 8 波の伝わり方