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物理 高校生

(2)(3)についてです。なんで力学的エネルギーの法則を使うと分かるんでしょうか。

54 54 第1編 運動とエネルギー 例題 25 力学的エネルギーの保存 ➡64,65 解説動画 ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね 定数 50N/m の長いばねがつけてある。 2.5m 水平面 BC から 2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き, 静かにす べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし, 水平面 BC を 高さの基準にとる。 B (1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。 (2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/sか。 (3) 物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき, ばねの最大の縮みxは何mか。 指針 (2),(3) 重力や弾性力 (ともに保存力)による運動では、力学的エネルギー (運動エネルギーKと位置エネルギー の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定 解答 (1) KA+UA=0+2.0×9.8×2.5=49J 2) 力学的エネルギー保存則により KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×2+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s (3)(2)と同様に, K+U=KA+UA ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0 であるから K = 0 なんでこの式 つかうか POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー = 1/2m2 U=mgh ゆえに x=1.4m よって 0+1/2×50×x=49 2 49 7.02 *'-10-30.00 x2= == 25 5.02 ③弾性力による位置エネルギー =1/2/kx2

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物理 高校生

高校物理です。2番の解説でなぜ三平方と√二乗-二乗をするのか分かりません。普通に公式の→V ab =→V b-→V aではダメなのですか?

ACCESS a. E | 1 1 導入問題 平 205 関連 p.8 導入, p.17 導入 ① 【平面上の速さ】 xy 平面上で運動する物体の速度のx成分が6.0m/s, y成分が 8.0m/sであるとき,この物体の速度の大きさ(速さ)は何m/sか。 に 北 ② 【相対速度】 A の速度vA, B の速度vBが図のようであるとき,」 Aに対するBの相対速度 VAB はどちら向きに何m/s か。 VA (4.0 m/s) 南 124 (5.0m/s) 平 得られる。つまり,観測者Aの速度を相手の物体Bの速度を UB とすると, Aに対するBの相対速度 VAB は,(13) 式のように表される。 コシ [link] 映像 相対速度 → UB UB VAB UAB = UB - UA (13) B VA 5 A [m/s] 物体 A(観測者)の速度 A vB [m/s] 物体B (相手)の速度 VA UAB [m/s] A に対するBの相対速度 第1編 力と運動 【12. 導入】 / 基本 180 12 平面上の運動 | 導入問題 (本誌p.107) | 1速度のx成分は 6.0m/s, y成分は8.0m/sであるので、求める速 度の大きさ v[m/s] は,u=√ux2+vy2 から, v=√6.02+8.02=10m/s 0.8 限を 答 10m/s ●v=√6.02+8.02 2 ABの向きは南向きであり、その大きさ VAB [m/s] VAB は,三平方の定理から, VAB2+4.02=5.02 よって, VAB=√5.0-4.0=3.0m/s AB=UB-UA から, UAEは右の図のようになる。北 (4.0m/s)=36+64 = =√100=10m/s UB (5.0 m/s) 箸 南向きに 3.0m/s ② VAB=√5.0-4.0 =√(5.0+4.0)(5.0-4. 水皿 =√9.0=3.0m/s

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物理 高校生

3枚目の写真の緑のマーカーで囲った※Bの部分の言っていることが分からないので教えてほしいです。

64.〈ピストンで封じられた気体分子の運動〉 なめらかに動くピストンがついた容器内に質量mの単原子分子 からなる理想気体が封入されている。 ピストンおよび容器は断熱材 でできている。図に示すように x, y, z軸をとり, 容器の断面積は 一様であるとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,ピストンが固定されており, ピストンの底部は容器の 底からんの距離にある場合を考える。 (1)容器内のある1個の気体分子を考え,そのz軸方向の速さを ひとする。分子がピストンに弾性衝突したときピストンが受 ける力積の大きさを求めよ。 (2) (1)において1個の分子がある時間 4t にピストンに衝突する回数を答えよ。 (3)(2)においてN個の分子によって 4tの間にピストンが受ける平均の力の大きさを答 えよ。ただし,気体分子全体のvzの2乗の平均 22 を用いよ。 〔B〕 次に,ピストンをz軸の負の向きにより十分に小さい一定の速さで押しこんだ 場合を考える。なお理想気体では, 内部エネルギーは各気体分子の運動エネルギーの総和 となる。 z軸方向の速さvz の1個の分子がピストンに弾性衝突した後の軸方向の分子の速さ vz を求めよ。 また,衝突前後の分子の運動エネルギーの変化量⊿u を答えよ。この際, 1± b b は十分小さいことより (10) = 0 という近似が成りたつことを用いよ。 Vz Vz Vz Vz (54)において⊿t の間のN個の分子の運動エネルギー変化の合計 4U を v22 を用いて答 えよ。 ただし, 4t の間のピストンの移動距離はんに比べて十分小さいものとする。 〔A〕のときの容器の体積を V,気体の温度を T, 内部エネルギーをひとおく。また, 4tの間の体積の変化を⊿V, 温度の変化を⊿T とする。 気体分子全体の速さ”の2乗 44 が成りたつこと の平均をとしたときが成りたつこと,また, U を用いて 4 を 4T, T を用いて表せ。 AV V 記 (7/3)で求めたを用いて、4tの間に気体がピストンにされた仕事⊿W を答えよ。 また, この結果を(5) と比較して,気体を断熱圧縮したとき,気体がされた仕事と運動エネルギ ーの関係について説明せよ。 [23 埼玉大改]

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