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物理 高校生

解説お願いします🙇‍♀️

3]16気体分子の運動 図のような, 1 辺の長さがとの立方体の容器に閉じて められた温度の理想気体の圧力を, 次のようなモデ ルで考える。 ・気体分子は質量 7。 の質点とみなす。 ・気体分子は容器の中に W 個あるが, 互いに衝突する ことはない。 ・気体分子は容器の壁と弾性術突する。 -/ 個の気体分子はすべて同じ速さ 2 で, 特定の方向 にかたよらず, 容器の壁と衝突するとき以外は等束 直線運動をしている。 アボガドロ定数を W。, 気体定数を ア とする。ことのとき, 下の文章中の空欄[ ア に キ |に入る適切な数式を記せ。 速度ゥ(9,。 9。。 の。) をもつ気体分子が ァ 軸に垂直な壁面に衝突すると速度の ァ 方向成 分は 7。 になる。よって, この衝突で壁に与えられる力積の大きさは| ア | である。こ の気体分子は時間 | イ ] の後。再び同じ壁面に衝突する。したがって, 単位時間に分子 1 個が壁に与える力積の大きさは[ ウ ] となる。一方, 22ニ2。?+ 2.2+ 2。? であるが, 個の分子の速度の向きにはかたよりがないので, ?,? を気体全体で平均した値は。 2 を 用いて, | エ ] と表すこととができる。よって, W個の分子がこの壁に及ぼす力の大きさ は ア。。 が, 2 を用いて[ 所 | 気体の圧力は[ カカ ] と書ける。これを理想気体の状 熊方程式と比較すると, 。, , 7 を用いて, 分子1個の運動エネルギーは| キ |と書 ける。 の 2 9 (ア) IPwo| (1 計e 22 3 () 375 (キ) 2が。

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物理 高校生

まだ習っていないので分かりません 教えてください!!

4 |14ばね付きシリンダーに封じられた 図に示すよう 。 ピストン に, なめらかに 、」ンター 動きかっ気密が 保たれたビスト “ ンとシリンダー 幸交換器 内に, 1 mol の単 原子分子理和所 状態A 状態B 状態C 体が閉じこめられている。 さらに, シリンダー内には自然の長さ 4/, ばね定数 んのばね, およびひ熱交換器が設置さ れている。また, 外気の圧力は一定で ヵ。 とし, 理想気体の気体定数を ア とする。なお, シリンダー底部からピストン底部までの距離をピストン高さとする。ここで, 次の条件が 成りたつものとし, 次の問いに答えよ。 ビピストンとシリンダーは断熱材でできており, 理想気体と外気との間の熱のやりとり は熱交換器を作動させた場合を除き 無視できる。 ピストンの質量は無視できる。 ばねは温度によって特性は変化せず, その体積および質量は無視できる。 ・ 熱交換器の体積および質量は無視できる。 状態 A では, ピストン高さは 5んであり, ビストンとばねは苑れた状態にある また。 シリンダー内の理想気体の体積は 57。 であった。 (1) 状態 A における理想気体の温度を求めよ。 熱交換器を作動させたところ, ピストン高さは 4ア に変化 (2 状態 B における理想気体の圧力を求めよ。 (⑬ 状態A から状態 B に変化す 状態 B における理想気体の温

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物理 高校生

至急!!習っていないので分かりません 教えてください!!

図のように, エレベーターの天井にばね定数をの軽いばねの一区を 固定し, 他端に質量 x の物体を取りつけた。ばねの長さが自然の長さ のときの物体の位置を原点 0 とし, 鉛直下向きにァ軸をとり, エレベ ーター内の人から見た立場で, 物体の運動について考える。重力加速 度の大きさを 9 として, 次の文中の[| |内に入れるのに適当なもの を解答群の中から 1 つ選べ。 (1) エレベーターが静止している場合について考える。ばねが自然の 長さとなる位置まで物体持ち上げて静かにはなすと, 物体は鉛直方向に単振動し た。振動の中心での物体の位置を x, とすると,ぇ=ニ| ア | である。物体の位置が* のとき, 物体にはたらく力は。 *,。 *o を用いて と表されるので, このカカが党 に振動の中心に向かう[| ウ ] であることがわかる。この場合の振動の周期は| エ | 振幅は である。 (⑫ 次に, エレベーターが鉛直上向きの一定の加速度で上昇している場合について考え る。この加速度の大きさを 。 とする。ばねが自然の長さとなる位置まで物体を持ち上 げて静かにはなすと, 物体はのつりあいの位置を中心として鉛直方向に単振動した。 振動の中心での物体の位置を *』 とすると, =[ 旋 ] である。物体の位置が+のとき の物体の加速度は ん *, *」 を用いて[ キ ] と表される。この単振動の角振動数 は であり, (1⑪) の場合と比較すると, 周期は(エ)の[| ケ ]倍である。一方, 振 幅 であり, 振動の中心は。(1) の場合に比べて距離[サザ ] だけ にずれ ている。 母4《446

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物理 高校生

この問題わかる人いますか?? 課題なのですが習っていないので解けません

2 10衛突後単振動する物体 次の文章を読み, の中に数式または数字を入れ, | | の中から適切な語句を+ つ選び, 番号で答えよ。 図 1 のように, 質量がそれぞれか ( 4 で大きさの無視できる小物体 1 小物体 1 ばね 小物体 2 と小物体 2 が, 摩擦のないなめらか 還 WV0000 な机の上にある。小物体 2は, ばね 図1 シク 定数ぇで質量の無視できるばねにつ 小物体1 ばゎ 小物体2 ながっている。ばねのもう一方の敵 全開 には, 質量の無視できる板が取り付 四2 グ けられ, ばねの長さは自然の長さ 7 明 2 の状態にある。図の右向きをァ軸の 正の向きとする。 いま, 小物体 1 が速さレで右に向けて等速度運動している。時刻 。 に小物体 1 は板と 衝突した。このとき小物体 1 と小物体 2 運動量の和は衝突の前後で保存している。衝突 後。 図2のように, 小物体 1 と板は一体となって動き始めた。ばねの長さは徐々に縮ま り, ある時刻 , に最も短くなった。その後, ばねは再び伸び始めた。そしてある時刻 に, 小物体 1 は板から離れた。 (①) 時刻なでは, 小物体 1 と小物体 2 の速さは等しく, | ア ] である。また, 運動エネ ルギーと弾性エネルギーの和が保存することを用いると, このときのばねの長さは イ |] となる。 (②) 図2 において, 小物体 1 と小物体 2 は, それぞれ座標 *,。 ぇ と加速度 ZZ。 をもつ とする。また, 小物体 1 と小物体 2 の間の距離は ニャーィ」(>0), 相対加速度は Zーgゥ一 g」 で与えられる。 このとき時刻 # からちの間の 2 つの小物体の運動を記述す る運動方程式は。 。*。 7 を用いると, SS ① ENでSSさきさきここ ここここ 【の) と表される。2 つの物体間の距離 * と相対加速度ヶの間には, ① 式と② 式より オ |z=ー*ー)) の関係が成りたつ。この式は, ばねの単振動を表す。ここで時間 なー, はちょうどこ の単振動の| カカ |周期分に相当するため, を 77, zz を用いてヵーヵ=| キ ] と求め られる。 (3) 小物体 1 と小物体 2 の重心の座標は メニ[| ク ] で与えられる。またこの重心の加速 度は。(ク) の 。*。 をそれぞれ 6」, gz に置き換えたものになる。そこで, ①式と② 式から の」二 7z。王| ケ | で与えられることを考慮すると, 重心は, 衝突の時刻 の前後で コ 【① 速度をえず等速運動, ② 速度を変えてそれぞれ等速運動,③ 加速

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