この写真の図のとき、 「容器内空気圧はp0+ρghに等しい」と書いていますが、Vの下面を上に押す力がp0+ρghだから p0+ρghと等しいのは力の釣り合いから容器内の空気が下に押す力だけではないのでしょうか？(横向きの水圧に関しては、p0学校働かないのは明確に思えます) ... 続きを読む

力学 25 容器と空気, 全体 に着目する。 初めは浮 力が重力とつり合って いる。 深くすると水の 圧力が増すので, 容器 内の空気の体積Vが 減る。 すると浮力Vg が減り (重力は一定), 下降する。 逆に, 上に移すと V が増し, 放せば上 昇する。 なお, 容器内の空気の圧力は Po+pgh に等しい。 もしも容器の底が 閉じていれば, 深さに関わらず容器は静 止する (容器は伸縮せず, 水面下にある ものとして)。 大気圧 Po 水 P 26 0」のまわりのモーメント 5 V h

【‼️大至急‼️】 高一物理、浮力の公式F=pVgを使う問題です。 解き方を教えて欲しい下さい😢😢😢😢😢

問2 1辺の長さが0.50mの立方体の形をした物体が、 水面には 0.10m だけ出た状態で浮か んでいる。 水の密度を1.0g/cm² として物体にはたらく浮力の大きさがいくらになるか｡ 下の (ア), (), (ウ) に入る数値を答えよ。 ただし, 重力加速度の大きさを10m/s2 とする。 (ア) (イ) ×10 (ウ) N 0.10m 0.50m

どうして図に書かれているところがラムダになるのかわかりません

79 Cath 問1 ① 問2④ 問1 水面波の周期T は, 浅い側と深い側で同じである。 USA 深い側の波の速さと波長を 1, 入1, 浅い側の波の速さと波長 LREAD を 12, 入2 とする。 図1に示された波面を山として, 波面の間 隔が波長に等しいから,右図から, A = 01 T=AB sin 45° 入2 = v2T=AB sin 30° である。よって, 2=sin 45° V2 sin 30° 1 √2 となる。 あるいは,入射角を45°, 屈折角を30° として、屈折 *BOX の法則により、 sin 45° V1 sin 30° V2 = V2 1 V₁ √2 V1 MAOSH OS == にゃ (cop V1 解答・解説 115 45° Vi di B 45% AB -30° 入 入射波面 屈折 屈折波面 02 08 AG2 30°M となる。 よりS S 問2 浅い部分を進む波の速さが小さいから,図3 の下側を進む波面が遅れる。 波面は次第に時計回りに 曲がり,等深線に平行になろうとする。 答は, ④ である。 このことから, 遠浅の海岸に打ち寄せる波は、波面 が海岸線に平行になるように打ち寄せることが理解できる。 ト ||||| R境界面 R 波面よって ひ2

青いマーカーの角度をθとしたときに、なぜ赤いマーカーの角度はθになるんですか？？

168 動く斜面上の物体の運動 図のように、水平な床の上 の台車 (高さ3L, 底辺の長さ 4L) のなめらかな斜面上に,質 量mの物体が軽い糸でつるしてある。 重力加速度の大きさ をg とする。 (1) 右向きに一定の加速度で台車を動かすと, 糸はたるまず 張力は0になった。 物体が斜面から受ける垂直抗力の大 きさと加速度の大きさを求めよ。 (2) 左向きに一定の加速度で台車を動かすと, 物体は斜面から離れず、斜面から受け る垂直抗力が0になった。 糸の張力の大きさと加速度の大きさを求めよ。 -3 3L 台車 m — AL

こちらの問題についてです。私は98Paと答えを出したのですが、あっていますか？？

= po + phg PROS 物体を水中に1cm (= 0.01m) 沈めるごとに, 物体の底面が受ける圧力 は何 Pa ずつ増えるか。 水の密度を1000kg/m²,重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 (39) 170/

青線の部分なのですが、なぜ静止摩擦力については考えないで良いのか教えていただけると嬉しいです♡

発展例題11 剛体のつりあい 粗い床上に、重さW, 高さa, 幅b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。 次の各問に答えよ。 a 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。 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 .861 (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。 指針 垂直抗力の作用点は, T=0のとき 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 b A (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 ... ① 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか V120-Ta-Nx=0.…. ② 5. w/1/2- ら、 W- W NA F x! T B b 2 式 ① を ② に代入して, Com 発展問題 137 b A 倒れるので, 0= b-Ta 2 W (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 ahol b 2a x= 2 W a B T から, 直方体がすべらないためには, T₁= W (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい MU F=T ... ③ F≤μN これに式 ①, ③ を代入して, T≤μW 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、 tibl b T<μW 2a 2a -W<μW μ>.

P=ρhgとP’=p0+phgの公式にはどのような違いがあり，どのような問題で使い分ければいいですか？

(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？

142 熱 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 TOK] は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は 〔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LQm] である。 気体定数をR [J/mol・K], 重力加速度(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 T 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2.2L[m]となった。このとき の温度 T [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 W 〔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 T3 〔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と体積Vの間に (京都工繊大) はPV =一定の関係がある。 Base M ヒーター 10000 Cv= Level (1), (2)★ (3)★ Point & Hint (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 = PAVとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 γは比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので,y= =1/12/2/12/2R=7/3/3 となっている。あとは第1法則の問題。 5 h= 単原子分子気体 nRT U= 3 5 = 2R CP=R 2 ※ この3式は「単原子｣のとき LECTURE 初めの気体の状態方程式は ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = nRT …..……② (1) そして,このときのピストンのつり合いより PS = Pos+Mg...... ③ T₁=To+ _MgL nR4 ①〜③ より 定積変化だから より (2 そして (2) Pi での定圧変化が起こる。 状態方程式より P₁S³/L=nRT₂ また, Q=nCvAT= PSL = nRTo ...... ① T₂ = ³2 T₁ = 3 (To+ MgL nR W2 = Pi4V = Pi P.(S. 3/L-SL) Q2=nCpAT = n 状態方程式より 5 2 第1法則より より 49 熱力学 nR(T₁-To) = MgL 2 2 T3= ③ -T₁ (3) 高さまで押し込んだときの圧力をP3とすると P.(S-L)* = P.(SL) P3= 3 PS を用いて. Ws = Mg AU』を調べ ( 4U2=2R(T-T)) 第1法則 4U2 = Q2+(-Wa) を用いて Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ =1/12P.SL=1/12nRT=1/12(nRT,+MgL) ②を用いた .. T = n. 52 R (T₂ - T₁) = (nRT. + MgL) 143 ピストンが動いて も上図の状況は変 P.S わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 'P・SL = nRT3 ...... ⑤ - (3) ³T = (3) (T. + MgL) 'T nR 2nR (T₁-T₂) = 0 + W₁ P1 = (2)(2)-1) (nRT. + MgL)

(4)(イ)の問題の解説で「Pはばねからたえず右向きの力を受けていたから、v<v0」として符号判定しているんですけど、よくわかりません🥹右向きの力を受けていたらv>v0になる気がします。どなたか解説お願いします。。

ばね定数kの軽いばねの一端を質量Mの円筒容器の底 に固定する。質量mの物体Pと容器の間に摩擦はなく、 容器の厚みは無視できるものとする。重力加速度の大き さを」とする。 (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき,Pを ばねの上端に静かにのせ, P を支えてゆっくり下げて いくとき, ばねは最大いくら縮むか。 k (2) 図1のような状態で, はじめPをばねの上端に静かにのせ、急に Pを放したとき, ばねは最大いくら縮むか。 k Melle lev Mlllllllllll m Vo [][][1000000000 m 図1 (1) (2 図2 Pに対す図3 (3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて、 Pをばねに押しつけてαだけ縮め, 全体が静止している状態で,容 器とPを同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。 (4) 図3のように, 滑らかな水平面上に静止している容器のばねに P を水平方向に速さv であてたとき, (ア) ばねは最大いくら縮むか。 (イ) やがてPはばねから離れる。 その後のPの速さを求めよ。

(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)