この問題の（4）のことで緑線で囲った部分の言っていることがよく分からないので教えてほしいです。

70. <ピストンで封じられた気体〉思考 図1のように,摩擦なしに動くピストンを備 えた容器が鉛直に立っており,その中に単原子 分子の理想気体が閉じこめられている。容器は 断面積Sの部分と断面積 2S の部分からなって いる。ピストンの質量は無視できるが,その上 に一様な密度の液体がたまっており,つりあい が保たれている。 気体はヒーターを用いて加熱 することができ,気体と容器壁およびピストン との間の熱の移動は無視できる。 真空 真空 真空 2S S 2 12 液体 液体 h 2 液体 ピストン 気体 h+x 気体 h 気体 2 ヒーター 図 1 図2 図3 また,気体の重さ, ヒーターの体積, 液体と容器壁との摩擦や液体の蒸発は無視でき,液体 より上の部分は圧力0の真空とする。 重力加速度の大きさをgとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,気体、液体ともに断面積Sの部分にあるときを考える。 このときの液体部分の 高さは今である。 2 h (1)初め,気体部分の高さは12,圧力はP。であった。液体の密度を求めよ。 (2) 気体を加熱して,気体部分の高さを1からんまでゆっくりと増加させた(図2)。この 間に気体がした仕事を求めよ。 (3)この間に気体が吸収した熱量を求めよ。 〔B〕 気体部分の高さがんのとき, 液体の表面は断面積 2Sの部分との境界にあった(図2)。 このときの気体の温度は T であった。 さらに, ゆっくりと気体を加熱して, 気体部分の 高さがん+x となった場合について考える (図3)。 1 x>0では,液体部分の高さが小さくなることにより, 気体の圧力が減少した。 気体の 圧力Pを, xを含んだ式で表せ。 (2)x>0では,加熱しているにもかかわらず,気体の温度はTより下がった。 気体の温 度Tを x を含んだ式で表せ。 気体部分の高さがんからん+xに変化する間に, 気体がした仕事 W を求めよ。 ④ 気体部分の高さがある高さん+X に達すると, ピストンをさらに上昇させるために必 V要な熱量が0になり, xがXをこえるとピストンは一気に浮上してしまった。Xを求 めよ。 [11 東京大〕

木片の弾丸打ち込み問題です。問題文には「木片と弾丸は一体となって等速で動いた」とあるのですが、⑵の解答の1行目には「木片が静止する」と書いてあります。いまいち木片および弾丸の運動が理解できていないので、どなたか教えていただきたいです。もしかして誤解答ですか？

H 19 [る運 HCE それぞれ求め 155 木片への弾丸の打ち込み 質量 M の木片が滑らかな m Vo 水平面上に置かれている。 その木片に質量mの弾丸をvo の速さで表面に垂直に打ち込む。 その後, 木片と弾丸は一 体となって等速で動いた。 弾丸が木片の中を進むときに小平 a は、重力の影響は考えなくてよく, 弾丸が木片から受ける>) 抵抗力の大きさは弾丸の速さによらず一定で, fとする。 (1) 弾丸と一体となった後の木片の速さを求めよ。 また, 弾丸が木片に当たってから 木片と弾丸が同じ速さになるまでの時間を求めよ。 (2) 木片の中で弾丸の止まる位置の, 弾丸が当たった表面からの距離を求めよ。

物理のエッセンスからです。 2ページ目に 重力の仕事と重力の位置エネルギーは表裏一体 とありますが、いまいち関係性をよく理解出来ていません。その関係性を教えて頂きたいです。 回答の程よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

50 力学 ちょっと一言 位置エネルギーは,基準位置にある物体に外力(手の力)を加えて、 考えている位置まで静かに移動させる際の外力の仕事として決めてもよい 外力のした仕事分だけ位置エネルギーを蓄えたという見方である。 ■大きな物体や複数の物体の重力の位置エネルギーは、重心に全質量が あるとして計算すればよい。 力学的エネルギー保存則 たとえ 体が滑り すべ エネルギ の仕事は から m 摩擦や空気の抵抗がない状態で, 物体を自由に運動させると, 力学的エネ エネルギー12m ルギー保存則が成り立つ。力学的エネルギーとは,運動エネルギー1 また、 ものであ と位置エネルギーUの和のことだ。 ちょ 摩擦抵抗なし力学的エネルギー保存則 mv²+U = − 66 ちょっと一言 「衝突なし」も条件といえる。ただ,弾性衝突だけはよい。 位置エネルギーUは関連するものすべてをそろえる。 たとえば、 ほか 重力の他にばねの力が働いていれば, mgh+=kx2 とする。 2 EX 厳密にいえば,保存力以外の力が仕事をしないとき、力学的エネルギー保 存則が成り立つ。放物運動はその典型例だ。また,次の例では保存力でない 張力や垂直抗力が働いているが,その仕事が0なので, 力学的エネルギー保 存則が成立する。 |解 糸 T 「曲線上を移動するときの 仕事は,微小区間に分けて 考える N I をつ が、 力と移動方向はたえず直角 つまりたえず仕事は 0 糸による円運動 よってトータルの仕事も 0 なめらかな曲面上 ネノ

至急です！(2)が解説よんでも分かりません💦 簡単に教えてください💦

F=pVg 基礎 CHECK 以下の問題 1,2では、重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 1. 水平な床の上に、図のような, 質量 500gの直方体 のおもりを置く。 .10.0cm- 4.0cm ③ 2.0cm (1) 床がおもりから受ける圧力が最も大きくなるの は,①②③のどの面を下にして置いたと か。 こころ。 (2) (1) のとき,床がおもりから受ける圧力が[P を求めよ。 CR (g) 解 440 1.(1) 「p= より, Fが等しければ, 面積Sが小さ 圧力は大きくなる。 おもりの各面の面積は 1.00 ぞれ① 40cm?, ②20cm² ③8.0cm² なので, 下にしたときに圧力は最も大きくなる。 F ③ (2)「p=1/2」より (500×10-) ×9.8 カ =6.125×103 Pa 8.0×10 -4 ≒6.1×10° Pa

(2)の①②③式より〜 の途中式を教えて欲しいです🙏

基本例題 52 金属棒が磁場から受ける力 鉛直方向に一様な磁場 (磁束密度の大きさ B)がかけら れている。右図のように、間隔が1で平行な2本の導線が 水平面から 0だけ傾けて固定してある。 この導線上に旬 量mの金属棒を水平になるように置き, 導線間に図のよ うな向きの電圧を加えると金属棒は静止したままであっ た。導線と金属棒の間の摩擦は無視でき,重力加速度の大 きさをg とする。 B ab (1) 磁場の向きを図の a, b から選べ。 (2) 金属棒を流れている電流の大きさを求めよ。 m 考え方 27 F=IBI と力のつり合いから求める。 [解説した電流の向き (1) 金属棒が導線から受ける垂直抗力をNとすると, 金属棒が静止 していることから, はたらく力は右図のようになる。 磁場から 277受ける力 Fが図のようになるためには, フレミングの左手の法 則より, bの向きの磁場でなければならない。 Ncose NT 0+ F (2) 右図で, 水平方向, 鉛直方向の力のつり合いより, mg Nsinė F = Nsin 0 ・・・① …① Ncos 0 = mg ..② また,求める電流の大きさとすると, 電流が磁場から受ける力Fは, F = IBU... ③ ① ② ③ 式より, I = mg tan Bl

（3）がわからないです。なぜ（ア）が答えになるのでしょうか...？（1）の誘導がない場合でも導けるように考え方を教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

B (思考 図1に示すように直交座標系を設定する。 初速度の無視できる電荷g (g>0),質量m の陽子が,y軸上で小さな穴のある電極 a の位置から電極 a b 間の電圧Vでy軸の 正の向きに加速され, z軸に垂直でy軸方 向の長さがしの平板電極c, d (z=±ん) か らなる偏向部に入る。 c, d間にはz軸の 124. 〈電磁場中の荷電粒子の運動〉 x 偏向部 h y E 変位 d 図 1 正の向きに強さEの一様な電場 (電界)が加えられている。これらの装置は真空中にある。 電場は平板電極 c,dにはさまれた領域の外にはもれ出ておらず,ふちの近くでも電極に垂 直であるとし、地磁気および重力の影響は無視できるとする。 〔A〕 電極bの穴を通過した瞬間の陽子の速さvo を,V,g, m を用いて表せ。 〔B〕 その後,陽子は直進し,速さのままで偏向部に入る。 (1)陽子が電極 cに衝突することなく偏向部を出る場合,その瞬間のz 座標 (変位) 21 を Vo,g, m, l,Eを用いて表せ。 (2)Eがある値Eより大きければ陽子は電極cに衝突し,小さければ衝突しない。その値 E を, V, l, んを用いて表せ。 〔C〕 陽子のかわりにα 粒子 (電荷 2g, 質量 4m) を用いて同じV,Eの値で実験を行った ところ,偏向部を出る瞬間の座標 (変位) は 22 であった。 Z2を, 21 を用いて表せ。 [D] E の値をE1 に固定し, 電極 c d にはさまれた領域にx軸の正の向きに磁束密度B (B>0) の一様な磁場 (磁界) を加え, 再び陽子を用いて実験した。 (1) Bをある値 B1 にしたところ,陽子は偏向部を直進し, 偏向部を通過するのに時間 T を要した。 B1 と T1 を, Vo, E1, lを用いてそれぞれ表せ。 (2) Bをある値 B2 (0 <Bz <Bi) にしたところ, 陽子が偏向部を出る直前の座標 (変位) は Z3 (230) であった。このときの陽子の速さを,g,m, V, E1, 23 を用いて表せ。 *(3) Bを 0<B<B, の範囲内で変化させて実験をくり返し, 陽子が偏向部を通過するのに 要する時間を測定した。 このとき, BとTの関係を表すグラフはどのようになるか。 図2の(ア)~(オ)の中から最も適当なものを1つ選べ。 T4 TA (ア) T₁ T4 TA TA (イ) (ウ) (エ) (オ) T1 T1 T1 T₁ 10 B₁ B 0 B₁ B B₁ B 0 B₁ B 0 B₁ B 図2 [東京大〕

至急です！ こちらの物理の問題を教えてください (１)〜(5)です

vo 8 x軸に沿って等加速度運動をする物体Pがある。x軸正の向きを正の向きとする。 Pは原点 0から初速度 20 m's で動きだし,2.0秒後の速度は10m/s となった。 やがてPは点で折り返した。<思考・判断・表現> (1)Pの加速度を求めよ。 ① a 2.5m/s2 13 ②-2.5m/s2 5.0 ③ 2.6m/s2 - 5.0m/s2 P 20m/s A + Ne 10:20±10 2ť -20=10 - 5 (2) (折り返し地点の) 点Aの座標を求めよ。 14 ① 100m ② 10m ③ 4.0m ④ 40m 40.+ 1/x-5×42 す (3) (折り返し地点の) 点Aを通過する時刻は原点を通過してから何秒後か。 ① 4.0s ② 40s ③ 5.0s ④ 50s 10=20+2.5t 10 2.5 100 (4)Pが原点から負の向きに 4.1m の位置を通過するときの速度を求めよ。 x ①21m/s ②2.1m/s ③-21m/s ④ -2.1m/s 15 1.251000 123 1.25 10=201/2.5t2 16 1V-20°=2×5×2.5 400 20,5 (5) 時刻 0sから6sまでの間にPが進んだ距離 (道のり)はいくらか。 17 ①30m ② 50m ③ 120m ④ 140m 1.25+20-10 +2+6t-8 2

(2)の解き方がわかりません

(3)(2)と同様にして 1/2×(60+150)×20=2100=2.1×1000=2.1×10m 18. 等加速度直線運動のグラフ 右の図は,止まっていたエレベーターが 上昇し, 停止するまでの加速度α [m/s] の時間変化を表したグラフである。 ① エレベーターの速度v [m/s] と時間t [s] との関係をグラフに表せ。 (2)エレベーターが上昇し始めてから 7.0秒後の速度が [m/s] を求めよ。 9.0秒間にエレベーターが上昇した高さんは何mか。 6.0+(-2) 7 6c0-14-0 13 ( 65 685 6 390 (4.9)×/×6.0= 3.9.0 自立 3.0 0 -2.0 (1) v[m/s] 8.0 6.0 4.0 2.0 0 Ma [m/s2] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 712 (I) (2)4.0m/s t(s) (3) 123456789 39m39 例題7

⑵と⑶を教えてください ⑵10N⑶0.3

( )年( ) 組 ( )番名前(午 17 5, 水平であらい床面上に、質量 5.0kgの物体がある。この物体に対し、 水平から上方 エネに0の角をなす向きに大きさ 20Nの力を加えたら, 0.40m/sの大きさの加速度で水 平方向に動きだした。 ただし, sino 123, Cos0 - 12/27 とする。 (1) 物体が床面から受ける垂直抗力の大きさは何Nか。 ②2) 物体が床面から受ける動摩擦力の大きさは何 (3) 物体と床面との間の動摩擦係数はいくらか。 か。

(4)速度が０なら加速度も0ではないのですか？

18 基 傾角0 の斜面上を図1のようなT型 の物体がすべる運動を考える。 物体の質量を M,動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさを g とする。 速さがぃのとき, 空気の抵抗力 kv が働くものとする。 (1) 運動中の物体に作用する力の名称とその 向きを,矢印で図の上に示せ。 (2)物体が速さひ 加速度αで運動している ときの運動方程式を記せ。 4 3 2 (3) しばらくして,等速度運動になった場合 の速さを求めよ。 1 v [m/s] \0 図 1 M=2.0[kg], 0=30° のとき, 図2の曲線 のような実験結果が得られた。なお、図2の 012345t[s] 図2 斜めの点線は,時刻 t=0 のときの接線とし, g=10〔m/s'] とする。 (4) 動摩擦係数μ を求めよ。 (5) 空気の抵抗力の係数を求めよ。 ( (岐阜大 + 東京大)