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物理 高校生

教えてください!!

|5]08静電気力がする仕事 真空中で, 鉛直上向きに直交座標系の z 軸をとる。ヶ軸の正 の向きに強さ [N/C] の一様な電場が加えられている。この電 場中において, 質量が [kg] で正の電荷 の[C] をもつ荷電粒子 を考える。 重力加速度の大きさを 9[m/s2] として, 次の間い (2 1) 図1のように, *軸とッ軸上の原点O からZ[m] の距離に ある点を, それぞれP, Q とする。原点 O の電位を0Vと して, 点Pと点 Q の電位をそれぞれ求めよ。 (②) 1 に示された円弧 PQ 上にある点を R とする。OR が*軸となす角は 9 [rad] である。直線 OR にそって荷 電粒子を点 O から点 R まで移動したとき, 静電気力が した仕事を求めよ。 (3) 荷電粒子を, 図 1 のように円周にそって点 R から点P まで移動した。このとき, 静電気がした仕事を求めよ。 (④) < 軸上の高さ ん[m] の点A から, 荷電粒子を静かには 図2 なした。図 2 のように, 粒子は静電気力と重力を受けて *z 平面内を直線運動 し, 軸 上の点 B を通過した。 (a) 粒子をはなしてから点 Bに達するまでに要する時間を求めよ。 (b) OB間の距離はいくらか。 (c) 粒子が点 Bを通過したときの運動エネルギーを求めよ。 解習 (1) 点P:一EZ[V) 点Q:O0V ⑫ gg2cos9[J] ⑬③ ggZ1-cos9)[J] 2 9 _9を い2 ののo /今mg @ 飼古 e ziる |

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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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