なぜ熱量は正の値しか使わないのですか？ それに対して仕事はなぜ全て足し合わせられるのですか？

基本例題 48 気体の状態変化 1molの単原子分子理想気体を容器の中に封入し,圧力 p と体積Vを図のA→B→C→Aの順序でゆっくり変化さ せた。 C→Aは温度 T の等温変化であり, その際気体は3 外部へ熱量Q を放出した。 次の量を, T. Qo, および, 気 体定数Rのうち必要なものを用いて表せ。 また,問いに答 えよ。 (1) 状態Bの温度 TB 0 Vo (2) A→B の過程で気体が外部にした仕事 WAB と気体が吸収した熱量 QAB (3) B→Cの過程で気体が外部にした仕事 WBC と気体が吸収した熱量QBc (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事 Wca 問 Q=1.1RT のとき, 1サイクルの熱効率eを有効数字2桁で求めよ。 258 解説動画 Po A 池口 B C 3V V

なぜ(2)は、弾性力による位置エネルギー=力学的エネルギーになるんですか？

基本例題19 弾性力による運動 なめらかな水平面ABと曲面 BC が続いてい る。 Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他 端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.020m 縮めて はなす。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 DEFAU (1) 小球は, ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。 その後, 小球は, 水平面 AB から何mの高さまで上がるか。 BU (2) 水平面 AB からCまでの高さは0.40m²である。 ばねを 0.10m縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか。 指針 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で あり仕事をしない。 小球は弾性力と重力のみから 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 (1) では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点, (2) では, ばねを縮めたときの点と点Cとで,それ ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 解説 (1) 重力による位置エネルギーの 高さの基準を水平面AB とすると, ばねを縮め たときの点で、小球の力学的エネルギーは,弾 性力による位置エネルギーのみである。 曲面 BC上の最高点で、速さは0であり、力学的エネ 64 Ta YOWN SECA A 100000円 2 基本問題 138, 146 Jo, yo B v2=1.96=1.42 ルギーは重力による位置エネルギーのみである。 最高点の高さを〔m〕 とすると, ×9.8×0.0202=0.010×9.8×h C ん=2.0×10m (2) 飛び出す速さをv[m/s] とすると,点Cにお いて,小球の力学的エネルギーは,運動エネル ギーと重力による位置エネルギーの和であり, -×9.8×0.10²=1/1×0.010 × z2 20.40m v=1.4m/s +0.010×9.8×0.40

(1)で、解答はmgsin30°って書いてあるのですが、移動距離を含めず計算していいんですか？

図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくり す AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.810m、 m/s2 として,次の各問に答えよ。 日 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。 -10** (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか｡ 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。とす (2) (3) W=Fxcose」 を用い 解説 (1) 物体にはたらく力は, 図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 E F=mgsin30° =40×9.8× 1 2 =1.96×102N √3 mgsin30° 2.0×10°NEの速 130° 19.8mgとす N hi mg 2mgcos30° 30° A 130° 至向題 129 FRESCA (O W'=(40×9.8) ×10×cos120° |=-1.96×10°J tum (2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、 仕事 W W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120° である。 重力がする仕事 W' は, =-1.96×10J B -2.0×10°J 別解 (3) 重力は保存力であり, その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると, 点Cの高 さは 10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 C -2.0×10° 運動とエネルギー

(2)のDでの位相の変化がπになるのは何故ですか？ 屈折率がより大きい媒質との境界面で反射する時に位相がπズレるのでは無いのでしょうか。

412. 薄膜の干渉 空気中を進んできた単色光が, 油膜 の表面, および裏面で反射する。 油膜への入射角を Q1, 屈折角を 62, 光の波長を入, 油膜の厚さをd, 油の屈折 率をnとする。 nは水の屈折率よりも大きいとして 次 の各問に答えよ。 空気 油 n 0₁ A 日 2 A' B ©2020Viacom I 02.02 CA (1) 油膜中での光の波長はいくらか。 水 (2) 点C, および点Dで反射する光の位相の変化は, そ れぞれいくらか。 (3) 光の屈折によって、波面 AA'は油膜中で波面 BD になる。 油膜の裏面で反射する d 0₂ 光が余分に通る経路 BC+CD を求めよ。 (4) 膜の表面、および裏面で反射した光は、点Dで出あって干渉する。m=0,1,2,…. として,反射光が強めあう条件式を示せ。 例題54

55の(1)についてです。 回答の四角で囲んだ部分が何故そうなるのか分かりません。T1/2というのが2つある理由も分かりませんし、そもそもなぜ急にT1/2が出てきてそのような式になったのかもわかりません。

55.3 力のつりあい 「解答」 (1) 1:9.8N, *2 :9.8N (2) 1:14N, *2 :9.8N 指針> 物体は重力と、糸1,2からそれぞれ張力を 受けて静止しており、それらの力はつりあっている。 これらの力を水平方向と鉛直方向に分解し,各方向で 力のつりあいの式を立てる。 解説 (1) 物体が受ける重 力は, 公式 「W=mg」 から, W=1.0×9.8=9.8N である。 糸 1,2の張力の大 きさをそれぞれ T1,T2 とす S 9.8N ると, 物体が受ける力の水平 方向と鉛直方向の成分は図のようになる。 直角三角 2Tx=√3T1 √3. Tx= ・T1 2 T: Ty=2:1 √3 形の辺の長さの比を利用して,それぞれの分力の大 きさを求めると, T1: Tix=2:√3 1x Ti ① Tx=T2x T₁=T₂ この関係と式 ② から, TIN 2T1y=T1 30° Tix √3 Tix T₂ Tiy Tzy 60°60° Tiy Tzy 60°60° T2x= =1312Tzv=1/12/12 -T₂ それぞれの方向の力のつりあいの式を立てると, 水平: T-T2x=0 ...O 鉛直: Ti+T2²-9.8=0 ...2 式①から, T2x 130° ? CAS T1 T₁ + -9.8=0 T=9.8N 2 2 したがって, Tì=T2=9.8N T2 T₂ ③ T2x Tw=1/12/110 Tiy= i① 5375

なぜこの式になるのかが分かりません。 教えていただきたいです。

必解 40 3力のつり合い 右図のように, 3つのばねばかりを1 点でつないで引っ張ると力がつり合った。 このとき, ばねばか りAは3.0Nの目盛りをさしていた。 ばねばかり B, Cのさ す目盛りはそれぞれいくらか。 面接 (V 08 nie 0.Þ. £T€ $TTER SALM] 08.2000. F SIGLA VATRE B 90°平本 11 集合 120°コ センサー Hot Cat

ここの計算が合いません。どなたか教えてください

2) 47 RA 初め T. MB p' S(L-x) = mB p S(L-x) M TB-TA この2式と (1) の結果より, L[m] TA+TB また,A,B を合わせた全体の体積が変化せず、外部との熱 のやりとりもないので,A,Bの気体の内部エネルギーの和 が保存される。よって, MA p' S(L + x) = m/ RT M 3 MA ·X· RTA+ 2 M ゆえに,T= 214 (1) A OH 3 MB X 2 M 2TATB TA+TB RTB = (K) 10-2 3 MA+MB ·X M 2 CALLE F RT RT

37（1）です つりあいの関係にある力の組は,どうしてbとcとfなんですか？ bとeとfではだめな理由を教えてください

37 力のつりあいと作用・反作用 図のように, 机に重 さwの筆箱と重さ W の本が置いてある。 O (1) 次のa~fの力のうちで、 つりあいの関係にある力の組, 作用反作用の関係にある力の組を, それぞれすべて答 えよ｡ 筆箱 本・ 机 -w a. 本が筆箱を押す力 b. 机が本を押す力 C. 筆箱が本を押す力 c. d. 本が机を押す力 e. 地球が筆箱を引く力 f. 地球が本を引く力 (2) a~fの力の大きさをそれぞれw, W を用いて表せ。 -W

なぜこの熱力学第1法則のwが−になるのでしょうか？仕事されてませんし、圧縮とかもされてないですけど，なぜですか？

る体積V〔m゜」を超えると減少していく。 V1 を求めよ。 22 気体の変化 次の問いに答えよ｡ (1) 体に加えられる熱量を②気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUXして,これらの間に成り 立つ関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 LE 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a), 圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 気体 ピストンは固定 熱する (a) ピストンは動く (2)(a) の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量 Q2, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎ ◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化AU の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で, 同じだけ温度を上昇させる場合を考える。気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4Uとの大小関係はどうなるか。 また, Qa と Qb との大小関係はどうなるか。 さらに, (a) の場合の比熱 c と (b)の場合の比熱 c との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と (b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) V=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

どうしてここがθになるのか教えてください

20 A O Ti T 0 E/B T₂ W (5.0 N)