教えてください！

125.等温変化と定圧変化●図のように,なめらかに動くピス トンのついた断面積Sの容器に理想気体を入れ,ピストンの上面に 質量Mのおもりを置くと, ピストンの下面が容器の底からLの距 離になった。重力加速度の大きさをg, 大気圧をD。とし, ピストン の質量は無視できるものとする。 (1) 質量 mのおもりをピストンの上面につけ加えると,ピストンが I下がった。1を求めよ。ただし, 気体の温度は一定に保たれ ているものとする。 次に,気体の温度を 4Tだけ上昇させて, ピストンをもとの高さにもどした。 m L ミH

(1)で⊿U=3/2nR(T-T₀)ってだめなんですかね？ 答えは、nCv(T-T₀)です

124. 定積変化,定圧変化●圧力 o [Pa], 温度 To[K] でn[mol] の理想気体があ る。この気体の定積モル比熱を Cv[J/(mol·K)], 気体定数をR[J/(mol·K)] とする。 (1) この気体の体積を一定に保って, 温度を To[K] から T[K] まで上げたとき,内部エ ネルギーの増加 4U は何Jか。 また, このときの圧力かは何Paになったか。 (2)初めの状態(b0[Pa], To[K]) から, 圧力を一定に保って, 温度を To[K] から T[K] まで上げた。このとき, 気体が外部にした仕事W'は何Jか。 (3) (2)の状態変化に要した熱量Qは何Jか。 (4)定圧モル比熱 Co[J/(mol·K)]を Cv, Rを用いて表せ。 例題23

この問題の(2)を教えてください

ですか。 生じる摩擦力は考えないものとします。 また, 図中の矢印は, ひもを引く力の向きを表しており, いてそれぞれ支えています。ただし、すべての道具について, 重さと, ひもや物体との間に 酸接力は考えないものとします。また, 図中の矢印は、 ひもを引く力の向きを表しており。 問3(図4)のように、A~Dの4人が, 20kgの物体を, 軽くてのびないひもと、さまざまな道具 N) 天井 定滑車 棒 支点 2m 1m 動滑車、 ひも一 支柱 ひも 物体 台 (60° 床 〈図 4)

緑のところなのですが、なぜSをかけているのですか？

致していれ よい »138 基本例題 28気体の状態方程式 なめらかに動く質量 M[kg] のビストンをそなえた底面積S[m] の円筒形の容器に, 1molの理想気体が入っている。重力加速度の 大きさをg[m/s'], 大気圧を bo [(Pa], 気体定数をR[J/(mol·K)] とする。 po 質量 1mol M 底面積S (1)気体の温度が T.[K] のとき,容器の底からビストンまでの高さ 16はいくらか。 (2) 加熱して気体の温度を To[K] から T[K]にした。気体の体積の増加 4V はい くらか。 指針 ビストンが自由に移動できるから, 気体の圧力かは一定である。 3式ー2式より PoS 解答(1)気体の圧力をp[Pa] とすると, カ poS pAV=R(T-T.) T R(T-T) lo p のつりあいより Mg pS-poS-Mg=0 Mg pS AV= pS= p.S+ Mg 「DV=nRT」より p(Slo)=RT。 の式を代入して RS(T-T) pS RS(T-T)rm) To T 三 poS+ Mg (pS+ Mg)lo=RT。 RT。 poS+ Mg (2) 加熱の前後で 「カV=nRT」を立てて 前:p(Slo)= RT。 後:p(Slo+AV)=RT 参考圧力が一定のとき, 体積の変化量4V と温度の変化量 4Tの間には, 「pAV=nRAT」の関係がある。この関 係を用いて解いてもよい。 よって l6= 2 の

どうして振動して静止するのかがわかりません また、pv図を状態1から状態2の範囲で書くならどのようになりますか? 分かる方いたら教えて下さい

答えにいたるまでの過程について,法則,関係式,論理,計算,図などの中から適宜選んで簡潔に書け。 図のように,異なる断面積の円筒部A, Bをもつシリンダーが、 真空中に鉛直に置かれている。円筒部Aには,気密性を保ちつ つなめらかに動く質量Mのピストンがはめ込まれている。円筒部 Aの断面積はSで,その長さは十分長くピストンが外れることはな い。円筒部Bは断面積 aS(aは1より小さい正の定数),長さLで 底面が閉じている。AとBは,相互に中心軸を合わせて,その中心 軸に垂直な円環状のシリンダー壁C(円環部C)で連結されている。 シリンダーとビストンで密閉された空間には,物質量nの単原子分 子理想気体が封入されている。図のように,ビストンの位置をCか らビストンの底面までの距離z(rz0) で表す。シリンダーおよび ビストンは断熱材でできていて,シリンダー壁の厚さは無視できる。 また,円筒部Bの内側底面には,体積および熱容量の無視できる加 熱冷却器がとりつけられている。重力加速度の大きさを g,気体定数をRとして,以下の設問に答えよ。 設問(1):以下の 7)~ )]に入る適切な数式を,{ し,与えられた文字がすべて必要とは限らない。なお,同じ記号をもっ口 はじめ,ピストンはCから距離』(ェ>0) の位置に静止していた。このとき,気体の圧力は Po=(アM, 9. S, a}],体積は Vo=(イS, L, x, a}], 温度は To=(ウM, g. n, R, L, x, a} である。この状態を「状態0」とする。 つぎに,気体をゆっくり冷却したところ,ピストンはゆっくり下降して気体の温度が T= M, 9. L, n, R, a}] になったときに r=0 となり,ビストンはCにぴったりと接し静止した。 それと同時に冷却をやめた。このとき,気体はピストンの面積aS の部分にのみ接している。ビストンが Cに接したときの気体の圧力は Po=|7)]であるので,ビストンはCに接した直後にCから抗力 N=オM, g. a}]を受ける。 ビストンがCに接した状態で気体をゆっくり加熱したところ,気体の圧力が P=(カM, 9. S, a}], 温度が T;=[(キM, g. L, n, R)口になったとき,ピストンはCから離れた。その瞬間に加熱をやめた。 ピストンがCから離れる直前の状態を「状態1」とする。Cから離れたピストンは,Cに再び接すること なく、しばらく振動運動を行ったのち静止した。このときのピストンの位置をェ=2,気体の温度を T。 とする。この状態を「状態2」とする。状態1から状態2に変化した過程で気体の内部エネルギーの変化 は AU=[(クn,R, T, T}], ビストンの位置エネルギーの増加分はヶM, g, L, )]である。この 過程において,気体とピストンを合わせた系と,それ以外の系(加熱冷却器を含めた外部)との間にエネル ギーのやりとりはないとすると,エネルギー保存則より関係式 ク)]+ ) ]=0 が成り立つ。すなわち,気体の内部エネルギーとビストンの位置エネルギーの 和は保存する。この関係式と,理想気体の状態方程式を用いると, I2=L, a, T:=[サ{T, a}]であることが分かる。 設問2):状態0(体積 Vo, 圧力 P) から出発して状態1(体積 Vi, 圧力 P)に至る 設問(1)の過程を,圧力Pを縦軸,体積Vを横軸にとったP-V図として表せ。 ただし、状態1の気体の体積をViとした。解答では,V軸上に V。と Viを,P 軸上に P。とPを明記せよ。また,変化の方向を矢印で表せ。 ピストン 質量 M 断面積S 円筒部A 円環部C 円筒部B- L 断面積 aS 加熱冷却器 )の中に与えられた文字を用いて答えよ。ただ 口には同じ数式が入る。 P 0

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ピストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は, 断面積が S」 であり、ピストンの質量は M, であ る。右側の容器は, 断面積が S2であり,ピストンの質量は M2である。右側の 容器の底には弁が付けてあり,そこから容器内に水または気体を導入できる。左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり,2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は, すべて, 無視できる熱容量を持ち, ま た,熱を通さない。重力の加速度の大きいをg,気体定数をR, 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに,2個の容器を水で満たした。すると,図(a)に示すように, 左右のピ ストンは,それぞれ底から高さ h」およびh,の位置で静止して, h」<haとなっ た。このとき, 左側のピストンが水から受ける圧力は ア である。そし て、M」とM:の間には, イという関係がある。 次に,水を容器内から排出して, 右側のピストンの上に質量Mのおもりを 乗せ,容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした (図 b))。すると,2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M = エ である。ここで,ヒーターに電流を流して,気体をゆっくりと tn執1た その結里 気休の担確け 1Tだ1+レがれ のHの ラ

（4）の最後の部分が微妙にちがうのですが、これって正解ですよね？普通に場合分けしたらおなじになるので、、

質量 Mの円筒の容器内に, ばね定数kのばねの一端を 容器の底に固定して入れてある。ばねは円筒の軸方向に、 摩擦なく伸縮し、, 容器の厚みは無視でき, 重力加速度を m P gとする。 (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき,質量 m の物体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。 (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。 図1 k k Meeee M N Vo m m 図2 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a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 voであてたとき, (ア)ばねは最大いくら縮むか。 A)やがてPはばねから離れる。その後のPの速さを求めよ。 (弘前大) mm

11~14の解き方が分からないです💦 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️💦

次の文の|7 ~|14|| に入れるのに最も適した答を,それぞれの解答群の中から一一つず II つ選べ。 図のように,箱をひもでつり下げて静止させ, その上面につるした糸の下端に小球を取り 付けた。箱と小球の質量をそれぞれ 3m [kg], m [kg] とし, 箱の底面から小球までの高さ をh [m] とする。重力加速度の大きさをg [m/s?] とし, 空気の影響はなく, ひもと糸はそ れぞれ軽くて伸びないものとする。 箱と小球が静止している状態で,箱をつり下げるひもの張力の大きさはF= mg [N] である。さて,時刻t=DOSでFの2倍の大きさの力で箱を鉛直上方に引き始めた。その結果, 箱は鉛直上方に|8|運動した。このときの箱の|9||の大きさは 10|9 [m/s°] である。次 に,t= 1s で小球の糸を切ったところ, 小球は箱の底に向かって鉛直方向に落下し始めた。糸 を切った後も,ひもの張力の大きさは一定とする。小球は, 時刻t= |11 突した。衝突直前の箱に対する小球の相対速度の大きさは12| [m/s] である。一方,糸を 切ってから衝突の直前までに箱が上昇した高さは|13| [s] で箱の底に衝 [m) であり,衝突直前の箱の速さは 14|| [m/s] である。 F 3m h

物理の質問です 気柱の問題を解いていたのですが 解答の口で自由端反射するということの意味がわかりません 底面で固定端反射、口で自由端反射して定常波が生じているときのイメージが掴めません 教えてくださいお願いします　

2|次の文を読み、問いに答えなさい。 さ大 【I】 空の試験管の口から息を吹き込むと, ある高さの音が鳴った。この試験管に途中まで水を 入れ,同じように息を吹き込むと,空のときよりも高い音が鳴った。 次の六つの用語をすべて用いて,このような現象が起こる理由を説明しなさい。一つの用 語を複数回用いてもよい。 気柱, 自由端, 固定端。 反射。 定常波, 固有振動数

23(3)が分かりません。 この三角形の面積というのは，どこでしょうか？ 答えを見ると，0-t1が底辺の0-v0が高さのところのみのような気がしますが，なぜここだけなのですか？ そして，なぜ最高点の高さと分かるのでしょうか？ 答え見ても分かりません‼︎詳しく教えて欲しい... 続きを読む

23.鉛直投げ上げ● 右の図は初速度で小石 を真上に投げ上げたときの ひーt 図である。 (1) 図中の右は, 小石がどんな位置に達する時刻を示 すか。 23. 原点の時刻 Vo 0 ti (2) 重力加速度の大きさgは, グラフの何に示されて いるか。 例題10 (3) ひ軸,t軸およびひーt直線が囲む三角形の面積は何を示すか。 (4) 小石がもとの位置にもどる時刻tなを,上の v-t図に記入せよ。