解き方と解答をお教えいただきたいです。 問ごとでも構いません。 よろしくお願いいたします。

図1のように,底面に加熱·冷却装置を取り付けたシリンダーが,水平な床面上に置かれ ている。シリンダー内には、底面に平行の向きを保ったままなめらかに動くピストンにより 単原子分子の理想気体が封入されている。ピストンとシリンダーは断熱材でできており,ピ ストンの断面積はSである。大気圧を po, 気体定数をRとする。はじめ, シリンダー内の気 体の圧力はpo, 体積はV., 絶対温度はT。であった。この状態を状態態Aとする。 状態Aから加熱冷却装置で気体をゆっくりと加熱したところ,シリンダー内の気体の圧 力が一定のまま,ピストンがゆっくりと移動して,図2のように体積が3V。となった。この 状態を状態Bとする。 状態A 状態B シリンダー po Vo To po po 3V。 床面 加熱·冷却装置 ピストン 図 1 図 2 問1 シリンダー内の気体の物質量はいくらか。 問2 状態Bでのシリンダー内の気体の絶対温度はいくらか。 問3 状態A→状態Bの過程で,シリンダー内の気体が外部にした仕事はいくらか。

物理の重要問題集です。４番でなぜこのような発想ができるのか知りたいです。

温度調節器一 て平衡状態に達したのり、 Ⅲの中の気体の温度を求めるとケとなる。 67.くばね付きビストンで封じられた気体〉 なめらかに動く断面積S [m]のビストンと体積が無 視できる温度調節器をもつ容器に1mol の単原子分子理 想気体が閉じこめられている。 図のように, ピストンは ばね定数k [N/m)のばねで容器とつながれており, 容 器は水平に置かれている。 初め, ばねは自然の長さであり, 温度調節器を取りつけた内壁 らビストンまでの距離がL [m])のところでピストンは静止していた。 容器とビストンは 熱材でできており, 大気圧を Po [Pa), 気体定数をR【J/(mol-K)] として, 次の問いに答え。 (1) 容器内の気体の温度 T。 [K] を求めよ。 (1) 過程Iで気体が外部から吸収す 外部から吸収する熱量と,状態 和で求められる。Qを CvとC (2) 過程Ⅱで気体が外部からされた (3) (2)の結果と熱力学第一法則を 部から吸収する熱量免を求め (4) (1)と(3)の結果を比較して、 C 式を求めよ。ただし、その導 (C] 状態Aから状態Bへ変化さ により状態Aから状態D (圧力 の後定積変化で状態Dから状態 過程Ⅲで気体が外部からされた W。と過程Iにおける の大 (京都を 00ONMNMN- 次に、温度調節器を使って容器内の気体をゆっくりと温めたところ. ばねが2L(m)だ [DJ 状態Aかられ生た 縮んだところでビストンが静止した。 (2) 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。 積V)まで気体を圧縮しその名 (1) 状態Eの温度をT5(K)と (2) この過程Nのか-V国の概 き出ても何も仕事をしないので, そのは変わら。ため内部エ

(1)についての質問です。なぜTcosθを考えていないのですか？また、点cでの張力を考えないのはなぜですか。

式または数値を入れよ。ただ さをg[m/s°] とする。 を壁上 棒は らは垂 壁 N] が A 糸 F 棒 0 B N m]の a- いて, 静止し mg

(1)についての質問です。なぜTcosθを考えていないのですか？ また、点cでの張力を考えないのはなぜですか。

必修 基礎問 物理 14 剛体のつりあいI 以下の問題文を読んで[ |の中に適当な式または数値を入れよ。ただ し,棒の質量は無視でき, 重力加加速度の大きさをg[m/s°] とする。 図に示すように, 長さ L [m] の棒の一端を壁上 の点Aにつけ, 他端(点B)には糸をつなぐ。棒は 張力T[N]で糸に引っ張られており,壁からは垂 壁F 直抗力N [N] を受け, 壁との間に摩擦力F[N]が 働いている。さらに, 棒には壁側から距離a[m] の ところに質量 m [kg] のおもりが付けられていて, 棒と壁のなす角は常に 90°に保たれた状態で静止し 糸 T 棒 0 B A。 N a 『mg ている。 点Aのまわりの力のモーメントのつりあいから, 糸に働く張力 T [N] は ( [N] となる。これを用いると, 棒に働く力のつりあいから, 垂直抗力 N [N)は(2) [N], 摩擦力F [N] は (3) (N] となる。 次に,糸の長さを調節して点Cの位置を壁上でずらして, @=45°としたあ と,おもりを a=L[m] の位置(点B) につけた。 おもりの位置をゆっくり と左に動かして a= [m] となったとき, 棒は静止したままだったが、 これより少しでも左へ動かすと棒は滑りだした。 棒と壁の静止摩擦係数を μo であることがわかる。 とすると, μo=(4) (北見工大)

2のaとbの解き方を教えて下さい

2 図のように,4つの抵抗と電源原,検流計を接続した回路 において,検流計に電流が流れないように可変抵抗器 (R。 どうせし R, [Q)を調節した。次の問いに答えよ。 (a) R=6.0 Q, R,=8.0 Q, R。-3.0 Qのとき, R,(Q] を 求めよ。 {b) V=3.0 V のとき,bd 間の電位差 Va (V」を求めよ。 Gの検流計b a R2 V

（b）について質問です。 断線して電流が0だということは分かるのですが、なぜVb=Vc=3になるのかが分かりません。 V=RIより、Iが0ならなぜVは0ではないのでしょうか？

R3: 3 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 Ri, Re, Rs はそれぞれ 2kQ, 4kQ, 4kQ 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 R« を調節した。この抵抗値 Re [kQ] を求めよ。 式) 2.4 年 Pa 2kR A 4kn Rs S R。 4m B Hoy 3V ゃん。 8 k2 (2) Sを開いたままにしたとき, 次の(a), (b)の値を求めよ。 (a) R«の値を2kとしたときの点Bに対する点Aの電位V [V) 式 城Rとすおと *2A 4kR 2 1 F 244+ 42-る3 R-3KR 4k2B 2k2 Va-4orOy5oyno " 20F/0-1 * 20CV] Ve=20r0Soro 10CV] V-V-V; / 3.0 I oッ 30y0 ABに売るを流てれでれ JAとSと Koro3 IA=Ig= 2 とむる。 /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) 式)断線へより,J-0となる。 Jp-0xt3o.Ra?の除下 は0となり、B«Cの定位は数く なる。 よう Vょ=Ve3v y. Va-Ve コ-3-1 ーV

指針の最初からわかりません。 解説もうちょい簡単でわかりやすくして頂きたいです🙇🏻‍♀️

188 N章 波動 発展例題31 クントの実験 発展問題% にあてはまる用語、または式を示せ。 C - 次の 図のように、中央部Mを固定された長さ! (m)の金属棒 ABがある。端Aを棒の長さの 方向に摩擦して振動させると、棒は中点Mが M B 固定されているので, 点Mは(ア)」になり,棒の両端は(イ)]となる基本振動の縦張 動がおこる。 棒の端Bには円板が取りつけてあり、棒の振動をガラス管BC内の空気に伝える。ど ストンCを静かに移動させて BC間の長さを調節すると,ガラス管内に均等にばらまか れた乾いたコルクの粉末が振動して, r[m] ごとに同じ模様を繰り返した。空気由の 速を V[m/s)とすると,ガラス管BC内の気柱を伝わる縦波の振動数は(ウ)「Hp) あり、また、金属棒の中を伝わる縦波の速さは(エ)」 [m/s]である。 (ウ)振動数をf [Hz], 音波の定常波の波長を えとすると、ス=2rなので、 金属棒 ABには、中央が節,両端が 指針 腹となる縦波の定常波が生じる。このため、 棒の 端Bは図の左右に微小振動する。この振動に共鳴 して、ガラス管内には音波の定常波が生じる。管 内のコルクの粉末の繰り返し模様は, 定常波に対 応しており、r[m]は半波長分に相当する。 解説 (イ)金属棒の両端は腹となる。 V f=ー= (Hz] 2r (エ)求める速さを[m/s] とする。 金属棒の振 動は基本振動なので、その波長はバ=21, 振動 数は子である。 (ア)金属棒の中点Mは節となる。 VI ひ= fX= -×21= 2r

答えはあるのですが問題の解き方がわかりません。 式など詳しくお願い致します。

年 練習問題 3. 水平ばね振り子 図のように,なめらかな水平面上で, ば ね定数4.9N/m のばねの一端を壁に固定し,他端端に質量0.10kg の物体をつける。物体を引つ張り, ばねを自然の長さから 0.10m 引き伸ばして静かにはなした。ばねが自然の長さのと 000000000000 きの物体の位置Oを原点とし,右向きを正としてx軸をとる (1) 物体は単振動をする。単振動の振幅と周期をそれぞれ求めよ。 0 0.10m ズ 自然の長さ 重m こけ は, 答振幅0| 0.9-. 周期 (2) 原点0をはじめに左向きに通過するのは,手をはなしてから何s後か 0.22s後 答 4.鉛直ばね振り子 ばね定数 49N/m のはねの一端を天井に固定し. 他端 に質量 1.0kg のおもりをつるす。 つりあいの位置から, さらにおもりを 鉛直下向きに 5.0×10-2m引いて, 静かに手をはなす。 重力加速度の大き さを9.8m/s? とする。 (1) 物体が受ける復元力の最大値は何Nか。 MIX ね で の つりあい の位置 ↓5.0×10-m 2.5N 答 (2) この単振動の周期は何sか。 1.43 (3) おもりが最高点に達するまでの時間は, 手をはなしてから何s後か。 0.455 答 5.単振り子 長さ 0.80mの単振り子がある。重力加速度の大きさを9.8m/s? とする。 (1) 単振り子の周期は何sか。 / SIE (2) 単振り子の長さを調節して,周期を2倍にしたい。長さを何mにすればよいか。 答 3.2m 答 s7 6.単振動のエネルギー なめらかな水平面上で, ばねの一端を壁に固定し, 他端に質量 0.20kg の物体をつけて単振動をさせた。その振幅は4.0cm, 周期は0.40s であった。 (1) 物体の単振動のエネルギーは何Jか。 3.1X10-35 答 (2) 振幅を2倍にすると, 単振動のエネルギーは何倍になるか。 千倍

この問題がわからないです。 よろしければ解答教えてください

受験番号| 第 番 物理 301 その2 第2問 図のよょうに、点0を原点とする直交座標系(x, , 2) があり、無 限に長い2本の平行導線PおよびQが、点Oからそれぞれ距離』だけ離 れたy軸上の点を通り、xy平面に垂直に固定されている。導線には大きさ 「の電流が、それぞれ』軸の負の向きに流れている。点Xはx軸上の位置x にある。x>0とし、空間は真空であり,真空の透磁率をとする。導線 は変形しないものとし、太さは無視できるものとして、以下の問いに答えよ。 間1 導線Pを流れる電流が、導線Qの位置につくる組東密度の大きさを求 めよ。 (式と説明) 答 間2 導線Pを流れる電流のつくる磁場により、導線Qの長さ1の部分にはたらく力の大きさドを求めよ。また。導線間には 引力と岸力のいずれがはたらくか、解答欄の正しい方を丸で囲め。 (式と説明) 答 引力 岸力 間3 = 10cmのとき、導線Qの長さ 4,0mm の部分にはたらく力の大きさは0.40 Nであった。このときの電流の大きき! は何Aか。曲=4元 × 10-"N/A'として計算せよ。 (式と説明) 答 A 間4 点Xにおける融東密度瓦は、導線P, Qを流れる電液のつくる磁東密度 瓦の合成により得られる。点Xにおけ る風氏尻の向きをそれぞれ点Xを始点とする矢印で、系尻氏の記号とともに解答欄のxy平面図中に記入せよ。 図中のは点Xである。また。氏の大きさ B、を求めよ。 【式と説明) QO 0 答 PO Bx 問5 次の文章を読んで、アイは()内から適切なものを選びその番号を、(a)bは適切な数値を解答欄に記入せよ。 点Xをx= 2a の位置に固定した。そののち、導線P. Qを流れる電流の向きと大きさを調節したところ、点Xにおける 磁東密度の大きさは変わらず、向きがx軸の負の向きになった。このとき、導線Pを流れる電流は2軸の:D正,の負) 倍、導線Qを流れる電流は』軸の):D正, の負)の向きで、その大きさは の向きで、その大きさは調節前の (b) |倍である。 a) 調節前の a (式と説明) 答 イ) b) 小計 点

問2教えてください！ 容器内はSlの分体積が増えたから、V。+Sl と考えたのですが、なぜ違うのでしょうか？

/ ep の 陸生じ凡 ばね付きピストンで封い に ーー ーー CE = mm所二科 図のように, 温度調節器, 断熱材で作ら れた容器と ピス トンおよび, ばねからなる装置がある。 容器は床に固定き れ, ピストンの断面積は S であぁる。 外気の圧 カはであり 容器内には最初圧力ヵ。 体積 温度の, の単原 子分子 人 理想気体 1 mol が入っている。ばねは自然の = 温度調節器から傘器内の気体に熱を与えた CS SG 人 の力は 湯度はになった、次の間いの竹えャ それや つずつ選べ。 ただし。 気体定数を々とする。 問1 気体の圧力あはいくらか。 器層守品 履 が縮んで, その長さは/ 人 ー7/)* を 2 ⑩ &-革@-が @ が56が @⑨ -を(の 0 がすそ(の 問2 容器内の気体の温度子はいくらか。 0 +(6-の5) @ 支人(6ー05) @ (6-の5) @ 訪-(ムーの3) 問3 気体の内部エネルギーの増加はいくらか。 0 #R7-7) @ mA&7-7) 6 っR7-7) 0@ AR(7ー7) 問4 ばねに蓄えられたエネルギーを ピス トンが外気にした仕事を 贅とすると, 温度調節器 が放出した熱量 のはいくらか。 0 47一 @ ち-40+P @ p+40- ⑳ j++40+ 1987 追試 改] 9 1 ピストンにはたらく水平方向のは, 20-まAO-の=まerの) のようになる。 3 カカの 問4 気体は膨張しているので, 外部に対して正の仕 2 衣 3 事をしている。 気体がした仕事を とすると,そ の 2 25 の一部はばねに蓄えられ, 残りはピストンが外気に よって ぁみすそ(の した仕事と等しい。 よって 叱テ十屯 問2 気体の N 。ー7S だけ増加 Lrua。 mn 気体がされた仕事は 一ゆ"となるから熱力学第一法 則より ヵX(只(6ーの3)=ニ1xA7 499+(一) 4 7た(6ー03) よって 0=40+上ゆーg+ガ0+玉 問3 1molの単原子分子理相気体であるから asia 0生生 。 生玉積25X10” mi 温度27'Cの理想気体 2.0mol の圧力は何