物理の問題です。解説お願いしたいです。

図のように, 容積V[m〕 の容器 A. 容積3V の容器Bおよび容積2V の容器Cがあり, 容器 A と容器B , コックa がついている細管で連結し, 容器Bと容器Cを, コック♭がついてい る細管で連結する。 容器 Aはヒーターで温度が調節できる。 すべての容器と細管には断熱性が あり 閉じたコックを通じて熱が伝わることはない。 ヒーターの体積と細管の体積は無視できる ものとし、容器の熱膨張も無視できるものとする。 以下では,気体はすべて単原子分子理想気体である。 はじめは3つの容器は真空で,2つのコッ クは閉じている。 このとき容器Aに, 物質量 n [mol] の気体を封入したところ, 気圧はp [Pa〕で あった。 また, 容器Bに, 物質量4gの気体を封入したところ, 気圧は3pであった。 なお, 気体 定数を R〔J/(mol･K)) とする。 問1 容器 A の温度 T, 〔K〕を, p. V, n, R を用いて表せ。

問5の導出というのは、実際に左辺にX1とT1を代入してv0になる計算過程を書けばいいんですか？ それか、答えのようにcos＝とtan＝を出して1+tan^2＝のやつに代入した方がいいんですか？ X1とT1とtanθはそれぞれ分かってる状態です。

道)とし, 小球の大きさや空気抵抗は無視できるとする。 重力加速度の大きさをg とする。 y Vo m 図1 (1) 小球が地面に落下するまでの運動を考える。 問1 時刻t における小球の位置のx座標とy座標をt, vo, 0,g を用いて表せ。 問2 小球の最高点のy座標Y」 を, 0, 0, g を用いて表せ。 問3 小球が投射されてから地面に落下するまでの時間 T を, vo, 0,g を用いて表せ。 問4 小球が地面に落下したときのx座標 X」 を, vo, 0, g を用いて表せ。 x (2) 小球が投射された瞬間の速さひ と投射角を精密に測定するためには, 高精度の機器が なければ難しい。 しかし, 小球が投射されてから地面に落下するまでの時間 T とその水平 距離 X, は,容易に測定することができる。 そこでvo と 0 を, X1 と T で表すことを考えよ T₁² う。まず を計算すると, tan 0 が g, X1, T を用いて X1 tan 0 = ア と表せる。 ①式を使うと, voもg, X1, T1 を用いて次の②式のように表せる。 X₁² g²T² + Vo = VT2 4 2 問5 ② 式を導出せよ。 次に,ひと0の値を調節して, 座標位置x = L, y = 0 (Lは正の定数)に小球を落下さ せるための条件を調べよう。 ②式で X = L とおけば, vo は T のみで定まる。

物理 波の現象 立式から教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

I. 円筒容器に下から水を入れて, 水面の高さを調節しながら音の実験をした。 容器の上端近くにスピーカーを設置し, 680Hz の音を出す。 はじめ、 水を容器の上端まで満たし、 音を出したままゆっくり水面を下げていく。 容器上端からの水面までの距離が12.5cm となったときに初めて音が大 きく聞こえ容器上端から水面までの距離が37.5cm となったときに次に音が大きく聞こえた。 A スピーカー (1) 音の波長を求めなさい。 (6点) 1 12.5cm ② 25.0cm ③ 37.5cm (2) この実験をしたときの音速を求めなさい。 ( 6点) ① 330m/s ②335m/s 3 340m/s (4 50.0 cm ④ 345m/s 62.5cm (5) 350m/s

(6)の高温熱源、低温熱源がどうのこうの というのがわかりません。

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。 この変化における容器内の気体の圧力P [Pa〕 と体積V[m²] の関係を表すグラフをかけ。 ただし, P を用いてい 15) この変化で気体が外部にした仕事〔J〕 を求めよ。 (6) この変化で気体が温度調節器から受け取った熱量Q〔J〕を求め 68.〈気体の状態変化と熱効率〉 (6) [A] 理想気体では物質量が同じであれば, 内部エネルギーは温度 で決まる量であり, 圧力や体積が異なっていても温度の等しい状 態の内部エネルギーは同一である。 このことから, 1molの理想 気体に対するか-V図(図1)に示す状態a (温度 T [K]) から状態 b (温度 T'[K]) への内部エネルギーの変化 4Uab 〔J〕 は,定積モ ル比熱Cv 〔J/(mol・K)] を用いて AUab=Cv(T-T) [9] 気体分子の運動と状態変化 51 68 p 0 数研出版 と表すことができる。 (1) 図1に示す状態 a, b とは別の状態 c (状態aと同じ体積をもち,状態bと同じ温度で ある状態)を考えることで ① 式を導け。 1/3 [B] 理想気体1mol の状態を図2のようにA→B→C→Aと変化 させる。 それぞれの状態変化の過程では, A B 外部との間で熱の出入りがないものとする B→C: 圧力を一定に保つ C→A:体積を一定に保つ ように変化させる。 状態 A, B, Cの圧力, 体積, 温度をそれぞれ (p₁ (Pa), V₁ (m³), TA (K)), (P2 (Pa), V₂ [m³), TB (K)), 〔Pa], V1 [m²], Tc 〔K〕) とする。 また, 定積モル比熱をCv 〔J/(mol・K)] 定圧モル比熱 Cp を Cp [J/(mol・K)],比熱比を y = v 気体定数を R [J/ (mol・K)] で表す。 p P₁ P₂ 図 1 0 C 等温線 V₁ 図2 B (2) 過程A→Bで気体が外部からされる仕事 WAB 〔J〕 を ① 式を用いて求め, その答えを Cv. Cp, Ta, TB, Tc の中から適するものを用いて表せ。 (3) 過程B→Cで気体が得る熱量 QBc 〔J〕 と, 過程C→Aで気体が得る熱量 Qca 〔J〕 を Cv, Cp, Ta, TB, Tc の中から適するものを用いて表せ。 V₂ V (4) 過程B→C→Aで,気体が外部からされる仕事 WBCA 〔J〕 を求めよ。 これと前問の答え とをあわせて考えると, 定積モル比熱 Cv, 定圧モル比熱 C, 気体定数Rとの間の関係 式を見出すことができる。 その関係式を導出せよ。 仕事 WBCA は、 Cv, R, Ta, Ts, Te の中から適するものを用いて表せ。 (5) 図2に示すサイクルの熱効率e を, y, pi Y2 を用いて表せ。 Pa' Vi (6) 図2のサイクルを逆向きに,すなわちA→C→B→Aの順に変化させると、 どのような はたらきをする機関となるか｡ これが熱力学第二法則に反しないための条件を含めて、 100字以内で述べよ。 [22 岐阜大]

(ア)ではなぜボイルシャルルの法則を使って計算しても正しい答えが出てこないのですか？ 教えてください🙏

62 それぞれの容積がV〔m²〕の2つの容器 A,BがコックKを取り付けた細い管で結 ばれている。 はじめ, コックKは閉じられ カ ており,それぞれ1モルと2モルの単原子コー 分子の理想気体が入っている。A,B の気体の圧力はそれぞれp 〔Pa〕, 3p 〔Pa〕であった。 気体定数をR [J/mol･K] として, に適する 数値を答えよ。 A 1モル 2モル 3p B

(4)を教えてください🙇‍♀️ 1， 1/3f 2， 1/2f 3， f 4. 2f 5. 3f このうちのどれですか？

振動数fの音叉Eに密度, 太さが一様な弦の一端を固定する。 弦のもう一方の端は,弦の張力を調節できる 装置 T に接続してある。 この装置 T から音叉までの距離 (振動できる弦の長さ)はLである。 弦に伝わる波の 速さは、弦の張力の大きさの平方根に比例する。 弦の張力の大きさをある値に設定して音叉を振動させると, 弦には両端を含めて4個の節をもつ、下図の ような定常波が現れた。 (1) 弦に伝わる波の速さを求めなさい。 弦の張力の大きさを少しずつ大きくしていくと, いったん定常波が観測されなくなり、 再び節の個数の異な る定常波が現れた。 (2) 張力の変更後に観測される定常波の様子を図示するとどのようになるか答えなさい。 (3) 張力の大きさは, はじめの状態の何倍になっているか求めなさい｡ 弦の張力の大きさをはじめの値に戻して, 別の音叉 F2 を用いて同様の実験を行うと, 弦には両端のみを節 とする, 下図のような定常波が現れた。 F2 (4) 音叉 F2 の振動数を求めなさい。

問109のコンデンサーの問題です。 S1を端子2に切り替えたときC1の電圧が2/3Cのままである理由を教えてください。

109 ・回路とつなぎかえ> 電気量保存の法則と、電位差の関係式を用いる。 (イ)S, を端子2に入れる C2の電圧はEと等しい 「極板の間隔を2倍」 電気容量は倍 Aのほうへ電荷をもどそうとするが、 ダイオードに止められる ア) 回路は実質的に右図の実線部分となり, C1 と C2 は直列である。 C と C2 の電圧をそれぞれ V1, V2 とすると AB間の電圧について Vi+V2=E 電気量について Q=CV=2CV2 上記2式より V₁=E 別解 初期電荷が0だからCとC2の電圧の比は電気容量の逆数の比になる。 C+2CE=2/3E C の電圧 V は Vi=C+2C 2C (イ) S端子2に入れると, C2の極板間の電圧はEになるから,AB間の電位 差は Vi+E= 5 =1/32E+E=1E (ウ)BよりAのほうが電位が高いからDには順方向に電流が流れ,Dの電圧が 0になるまで電荷が移動する。 S2 を閉じた後の各コンデンサーの電位差を図のように V1, V2, Vと すると V1 + V2=V/3 ※A← ...... ① また、各コンデンサーに蓄えられている電気量はそれぞれ Q=CV1 Q2=2CV2 Q3 = 2CV3 点A側の電荷の保存より +Q+Q=+/CE+0 ゆえに Vi+2Vs = 212/2E 点P側の電荷の保存より -Q+Q2=1/3CE+2CE ゆえに Vi+2V2=1/32E -E q=Q₁==ce, 2 V-22-1/21. v= Q = 5 E₁ -3 ③ 5 ①, ②, ③ 式より V1, V2 を消去して V3 を求めると Vs= よって, 求める Q3 は 12 Q3=C₁V₁=2C ×52E=CE 12 別解 S2 を閉じた後の図で,点A, Pの電位をx, y と仮定する。点P側の 極板の電荷の保存より Cx(y-x)+2C×(y-0)=-12/3CE+2CE 点A側の極板の電荷の保存より C×(x-y)+2C×(x-0)=+/3/3CE+0 -E, =1/72E.y=1/2E -E 上記2式より x= 5 よって,C の電気量 Q, はQ=2C×(x-1)=2C×(1/E-0)=1/CE (エ) 極板の間隔を広げると電気容量が小さくなる※B。 「Q=CV」より,Q3が 一定ならば,C3 が小さくなると V3 は増加することとなる。 電荷はダイオードDを逆方向に流れることができないから, C3 の電荷が(ウ) のまま保たれる。 V1 Cx=2C×12=cQ==.22CE 2 11 2 _1.Q2 5 1 = U = 1 x V² - 1 · 2 0 - 1 0 ( 2 ) ² - 1 IC (CE) - CE = -CE2 25 144 2 2C 2 2C V20 E S1 |C1 P• ・C C 2 2C A A C₁ C₂ C1 B V3 C 2C より V1+V2=V3 S2 を閉じる前 A V₁ ※ A Vi+ V2=V V3 = V HE 2C B +2/3CE CE C3 P +2CE C21 2C-2CE B S2 を閉じた後 Ax 0 電位差 0 2C S₂ 文 C31 2C0 電位差 0 2C 気容量がいずれもC〔F〕のコンデンサー C1, C2, 抵抗値 108. 〈スイッチの切りかえによる電荷の移動> 図のように、電圧 Vo [V], 2V 〔V〕 の電池 E1, E2, 電 [R[Ω] の抵抗 R, スイッチ S1, S2 が接続されている。 最 初, スイッチ S1, S2 は開いていて,C1, C2 には電荷は蓄 えられていないものとする。また, 電池の内部抵抗は無 1+ 視できるものとする。 次の問いに答えよ。 Vo (V) E2 2V (V) (1) S, を閉じてから十分に時間が経過した。 この間に電池E」 がした仕事を求めよ。 (2) 次に, S, を開きS2を閉じた。 十分に時間が経過した後のC2 の両端の電位差を求めよ。 また, この間に電池 E2 がした仕事を求めよ。 (3) 続いて, S2 を開き, S1 を閉じた。 十分に時間が経過した後, Si を開き S2を閉じた。さら に十分に時間が経過した後の, C2 の両端の電位差を求めよ。 (4) この後,(3)の操作をくり返すと, C2 の両端の電位差はある有限な値に近づく。その値を 求めよ。 S ◆BC=es より電気容 量は極板間隔dに反比例する。 S₁ 180 114 コンデンサー 89 B R R [Ω] C₁ C [F] 109. 〈ダイオードを含むコンデンサー回路とつなぎかえ> 次のア~ウに当てはまる式を記せ。 また,エは指示通りに解答せよ。 A S2 C2 C [F] tr 図に示した回路において, C1, C2 は電気容量がそれぞれC, 2Cの平行平板コンデンサー, C3 は極板間隔を変えることが できる平行平板の空気コンデンサーで,あらかじめ電気容量 が2Cになるように極板間隔を調節してある。Eは起電力E の電池, S, S2はスイッチ, Dはダイオードである。 初め, C1, C2, C3 の電荷は0で, S1, S2 は開かれている。Dは順方 向のみに電流を通し, そのときの抵抗値を0とする。 まず, S1 を端子1に入れて C1, C2 を充電した。このとき、 C の極板間の電圧はアである。 次に, S1 を端子2に入れて, 十分時間が経 S を開いた。このとき, AB間の電位差はイになっている。この状態で、 と C3 にはウの電気量が蓄えられる。 次に, S2 を閉じたまま, Cg の極板 に広げた。 この操作の後, Ca における極板間の電圧 V, 蓄えられている電気 の電気容量 Cx と,極板を広げるのに必要とした仕事Uを, C, Eなどを用い れを区別してエに示せ。 S₁ E 12 =C2 B 110. 〈4枚の導体板によるコンデンサー回路) 次のア~スソーチの中に入れるべき数や式を求めよ。 る文章を解答群から選べ。 ただし,数式はC, V, dのうち必要なも

(2)のBに対するAという意味がイマイチ掴めません。単にAの電位を求めるだけではダメなのですか？答えも持っておらず、確認が出来ないです。 (2)まるまる解説でも問題の意味だけでもいいので教えて頂きたいです!...

練習問題17 図のように抵抗を組み合わせたブリッジ回路がある。抵抗 値 R1, R2, R3 はそれぞれ2kΩ, 4kΩ, 4kΩ である。 G は検 流計,Sはスイッチ, R, は可変抵抗器の抵抗値である。 電池 の起電力は3V で, 内部抵抗は無視する。 (1)Sを閉じたとき, Gの針が振れないように Rx を調節し た。この抵抗値 Rx [kΩ] を求めよ。 (2) Sを開いたままにしたとき, 次の(a), (b) の値を求めよ。 (a) Rx の値を2kΩとしたときの点 B に対する点 A の電位V[V] (b) 可変抵抗器の抵抗が断線したときの点Bに対する点 A の電位 V'[V] 2k R₁ A S' R2 qkℓ B 3 V 4lesz R3 RX D 2/1/2

大問5の4が分かりません！教えてください！

5 光の性質を調べるために, 凸レンズや鏡などを用いて,次の実験(1), (2),(3)を順に行った。 (1) 図1のように、光学台上にろうそくと凸レンズ を15cm はなして固定した。 スクリーンの位置 を調節すると、スクリーンの位置がレンズから中 30cm のとき、スクリーンに, 上下がさかさまに なったろうそくの像がはっきりうつった。 (2) 次に, 凸レンズの上半分を黒い布でおおい, ス SE クリーンにうつる像を観察した。 (3) 凸レンズ, スクリーンをはずした後, 図2のよ うに光学台と平行に鏡を置いた。 ろうそくを光学可 台上で矢印の向きに動かしながら、 鏡にうつる うそくの炎を点Pから観察した。 ただし、観察 は目の高さをろうそくの炎の先端と同じ高さに合 わせて行った。 FOTOA 図3は、図2を真上から見た模式図であり、光 学台,鏡および点Pの位置関係を表したもので ある。図 ろうそく 15cm AXOPSNM10 ろうそく .86JUC$25018 A SID A 凸レンズ ろうそく P スクリーン 05.A 光学台 鏡 図3 光学台 ろうそくを動かす向き 図2 HORS ・光学台 501*#*ATECTORS TEDX

こちらの問題についてです。答えは以下の通りなのですが、線引きした部分がなぜそのようになるのかわかりません。教えてください！！

245. 消費電力の最大値 図のように、抵抗値[Ω]の 抵抗と可変抵抗を直列に接続し, E〔V〕の直流電源に接 続する。 可変抵抗における消費電力 P〔W〕 が最大となる ように, 可変抵抗の値を調節する。 このときの可変抵抗 の抵抗値R[Ω] を求めよ。 また, そのときの可変抵抗に おける消費電力を求めよ。 ( 10. 富山県立大 改 ) r(Q) ヒント 245 PはRを含む分数の式で表される。 Rが分母にだけ含まれるように変形する。 E(V) R(Q)