(3)の問題で浮力の向きが図のようになる理由を教えてください！

物理2次特編3回目 時間:20~30分 1) Po 図のような熱気球がある。風船部分の体積をV, 全体の 質量を Mとする(風船内の空気の質量は含まない)。風船内 の温度は大気の温度とは無関係に自由に制御できる一方, 風船部分には空気の出入りロがあり,風船内の圧力は常に 大気と同じ値に維持される。風船内部の空気を加熱すると, 大気と比べて密度が低くなるため,熱気球は遅力を得る。 地表付近の大気は, 絶対温度To, 圧力 P。であった。気体 定数をR, 空気のモル質量(1mol 当たりの質量)をm, 重 カ加速度の大きさをgとする。以下では, 風船部分の体積Vは一定であり,風船部分以 外からの浮力はないものとする。また, 気球の高さは十分小さく,風船内の空気の圧力は 一様であるとみなしてよい。空気は理想気体として取り扱うことができるものとして,次 の問いに答えよ。 V M M To, Po ア 2 n 初め,風船内の空気は大気と同じ温度であり, 熱気球は浮上しておらず, 地面に接して いた。 Po= (1) 風船内の空気の質量を To,Po, m, R, Vを用いて表せ。 (2) 地表付近の大気の密度 PoをTo, Po, m, Rを用いて表せ。 (3) 風船内の空気の温度をゆっくりと上げていくと, ある温度で熱気球が地面から離れ た。このときの風船内の空気の密度 p」を Po, V, Mを用いて表せ。また,このとき の風船内の空気の温度T,を Po, P1, T,を用いて表せ。 (4) 風船内の空気の温度をどれほど上げることができたとしても,熱気球の質量が大き すぎれば浮上しない。すなわち, 熱気球が浮上することができるとき, その質量 Mは ある値 M。より小さくならなくてはならない。M。を Po, V, gのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) To=300 K, Po=1000 hPa, V=2000 m° のとき, M,を計算せよ。 必要なら g=9.8 m/s?, m=29 g/mol, R=8.3 J/(mol-K) を用いよ。有効数字1桁まで求め, 解答には単位も付すこと。 c3) Pit 次に,浮上し始める温度T, が一T。となるように熱気球の質量Mを調整した。 (6) このときの熱気球の質量 MをTo, Po, m, R, Vのうち必要なものを用いて表せ。 その後,風船内の空気の温度をT,よりわずかに上げ, 熱気球が浮上した後すぐに空気 の温度をT,に戻した。すると, 熱気球は地表から h(>0)の高さまで上昇し, 静止した。 大気の圧力と温度は高所では減少することが知られている。地表付近では, 地表からの高 さxの関数として大気の圧力 P(x) と温度T(x) を以下のように定数αおよびβを用いて 近似的に表すことができる。 P(x) =P1- T。 号) T(x) =To-Bx 上式が常に成りたつものとして次の問いに答えよ。 (7) 高さ*での大気の密度をT。 Po m Ra のるキ ン の ロ」

tanの値がでたのですがなぜ②のグラフになるんですか？

問2 図2のように長さの等しい2本の棒OA, OB を ZAOB = 90° となるように接 物理 有し,猫点Aにおもりをとりつけ、天秤を作った。2本の棒の質量は無視でき,大 枠は変形することなく鉛直面内を点0まわりに自由に回転することができる。い ろいろな質量の小物体を軽い糸で端点Bにつるし,天秤がつりあって静止すると き,枠 OA が鉛直線となす角度0を調べた。小物体の質量と0の関係を表したグ ラフとして最も商当なものを,下の①~④のうちから一つ選べ。 2 RR Mリイ体のゴツ 準点いする 7のちーメントのつリ合いより 09動市向に動ゃない O 4由市のに動かない 0 B 上T A 糸 lAno おもり 回転しない 小物体。 9(反) Ds6 ma(正 L 4mx -L0s0 図 2 m tong - m 0 0 小物体の質量 小物体の質量 0 小物体の質量 小物体の質量

良問の風61（4）です。3枚目のピンクのマーカーを引いた部分についてなのですが、（2）の時とは内部の圧力が違うのに、等圧変化と考えて良いのですか？

61* なめらかに動く質量M[kg]のピストン を備えた断面積Sim°]の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて, ヒーターに 電流を流すことにより,,容器内の気体を加 熱することができる。/ヒーターの体積, 熱 容量は小さく,無視できる。容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がん[mol)入っている。気体定数をR [J/mol·K), 大気圧を(P.(N/m'], 重力加 速度をgm/s°]とする。 (1) 最初,ヒーターに電流を流さない状態では, 図1のように,ピスト ンの下面は容器の底から距離1[m]の位置にあった。このときの気体 の温度はどれだけか。 HP ピストン ヒーター 図1 図2 次に,ヒーターで加熱したら, ピストンは最初の位置より 上昇 した。気体の温度は(1)の何倍になっているか。また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (3)(1)の状態で, 容器の上下を反対にして鈴直にし,気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら, 図2のように,ビストンの上面は容器の底か ら1の位置で静止した。ビストンの質量M を他の量で表せ。 ※ この状態で, ヒーターにより, (2)におけるジュール熱のだけの 執を加えたら、ピストンの上面は容益の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 (名城大)

至急！物理基礎「仕事とエネルギー」について教えてください！ 1〜17は何が当てはまりますか？

報告課題 物理基礎 1編 第4回 3章 仕事とエネルギー 2編 1章 熱 ○教科書「物理基礎」p.70~109 を読んで,次の問題に取り組みましょう。ただし、重カ加速度の大きさをg= 9.8m/s? とする。 1.「エネルギー」について、次の( なさい。 (1) 一般に,ある物体がほかの物体に対して(|1 「エネルギーをもっている」という。高い位置にある物体がもっているエネルギーを( |2| による位置エネルギーといい,記号Uまたは Ep で表す。 (2) 基準面からの高さ [m],質量 m [kg]の物体がもっているエネルギーびは U=(3 で求めることができる。 (3) 質量60kgの人が 10kgの物をもち,地面を5.0m移動した後,5.0mの高さまで上がった。 の地面を位置エネルギーの基準にしたとき,移動する前,人のもっている位置エネルギーはいく らか。(4 )J の地面から5.0mの高さに上がったとき人がもっている位置エネルギーはいくらか。(|5| )J の地面から 5.0mの高さから物体を地面に落とした。地面についたとき物体がもっている位置エ ネルギーはいくらか。5.0mの高さを基準面とする。(6| )J (4)右の図のように水平面でばね定数 25 N/mのばねに重りを つけ,重りを引いてばねを 30cm伸ばした。 の手の力がばねにした仕事はいくらか。小数第一位まで求めなさい。 の重りを放すとばねはもとの長さにもどった。この状態でばねがもつ弾性エネルギーはいくらか。 )に適当な語句や数値を下の語群から選び,記号をマークし 解答番号1~17(重複解答可) )をすることができるとき,その物体は )の式 O0000000000000 )J 8 (5)動いている台車は物体に衝突すると物体を押し動かすという仕事ができる。この台車がもつエ ネルギーを(9| )という。|9| は,台車の(10)と,速さの( 11)乗に比例する。 (6)位置エネルギーと運動エネルギーの和を(12 )という。一般に重力や( 13)のみが仕 事をする物体の運動では,常に一定の値となる。 (7)振り子を持って大きく振ってもやがて止まってしまう。これは振れている間に(14 )の抵 抗力や(15 )が負の仕事をし力学的エネルギーを減少させるからである。 (8)質量50kg のスキーヤーが高さ 20mの斜面を滑り降り水平方向に 12m/s で飛び出した。飛び 出す点の高さを位置エネルギーの基準とし,飛ぶ 瞬間での足のけりはないものとする。 のスタート時点の力学的エネルギーはいくらか。 = 0m/s 20m (16 )J の飛び出した地点での力学的エネルギーはいくらか。 (17 )J オ.カ学的エネルギー シ.mgh ア.重力 イ.質量 ウ.2 エ.3 カ.運動エネルギー キ.弾性力 ク.空気 ケ.張力 コ、仕事 サ、カ ス.mgh セ.0 ソ.4.9×10° タ、1.1 チ.3.6×10? ツ.3.6×103 テ.2.9×103 ト.4.9×103 ナ.-4.9×103 ニ.-4.9×102 ヌ.9.8×103 ネ.-2.9×103 ノ.摩擦力

至急！！物理基礎について教えてください！ 3、4、5、6、7、8は何が当てはまりますか？

報告課題 物理基礎 1編 第4回 3章 仕事とエネルギー 2編 1章 熱 ○教科書「物理基礎」p.70~109 を読んで,次の問題に取り組みましょう。ただし、重カ加速度の大きさをg= 9.8m/s? とする。 1.「エネルギー」について、次の( なさい。 (1) 一般に,ある物体がほかの物体に対して(|1 「エネルギーをもっている」という。高い位置にある物体がもっているエネルギーを( |2| による位置エネルギーといい,記号Uまたは Ep で表す。 (2) 基準面からの高さ [m],質量 m [kg]の物体がもっているエネルギーびは U=(3 で求めることができる。 (3) 質量60kgの人が 10kgの物をもち,地面を5.0m移動した後,5.0mの高さまで上がった。 の地面を位置エネルギーの基準にしたとき,移動する前,人のもっている位置エネルギーはいく らか。(4 )J の地面から5.0mの高さに上がったとき人がもっている位置エネルギーはいくらか。(|5| )J の地面から 5.0mの高さから物体を地面に落とした。地面についたとき物体がもっている位置エ ネルギーはいくらか。5.0mの高さを基準面とする。(6| )J (4)右の図のように水平面でばね定数 25 N/mのばねに重りを つけ,重りを引いてばねを 30cm伸ばした。 の手の力がばねにした仕事はいくらか。小数第一位まで求めなさい。 の重りを放すとばねはもとの長さにもどった。この状態でばねがもつ弾性エネルギーはいくらか。 )に適当な語句や数値を下の語群から選び,記号をマークし 解答番号1~17(重複解答可) )をすることができるとき,その物体は )の式 O0000000000000 )J 8 (5)動いている台車は物体に衝突すると物体を押し動かすという仕事ができる。この台車がもつエ ネルギーを(9| )という。|9| は,台車の(10)と,速さの( 11)乗に比例する。 (6)位置エネルギーと運動エネルギーの和を(12 )という。一般に重力や( 13)のみが仕 事をする物体の運動では,常に一定の値となる。 (7)振り子を持って大きく振ってもやがて止まってしまう。これは振れている間に(14 )の抵 抗力や(15 )が負の仕事をし力学的エネルギーを減少させるからである。 (8)質量50kg のスキーヤーが高さ 20mの斜面を滑り降り水平方向に 12m/s で飛び出した。飛び 出す点の高さを位置エネルギーの基準とし,飛ぶ 瞬間での足のけりはないものとする。 のスタート時点の力学的エネルギーはいくらか。 = 0m/s 20m (16 )J の飛び出した地点での力学的エネルギーはいくらか。 (17 )J オ.カ学的エネルギー シ.mgh ア.重力 イ.質量 ウ.2 エ.3 カ.運動エネルギー キ.弾性力 ク.空気 ケ.張力 コ、仕事 サ、カ ス.mgh セ.0 ソ.4.9×10° タ、1.1 チ.3.6×10? ツ.3.6×103 テ.2.9×103 ト.4.9×103 ナ.-4.9×103 ニ.-4.9×102 ヌ.9.8×103 ネ.-2.9×103 ノ.摩擦力

(2)です、回答には1,2×10の9乗ですがどうしても1,2が出ません。どう計算すればいいかでますか😿教えて欲しいです

燃 2)この発電所が放出している熱量は毎秒何Jか。 w=Qi-82本ら 6 82 Q1-N= 2,0×10-8.0x10 こ A (2)この発電所を運転し続けるには,毎秒何kg の冷却水を必要とするか。ただし, 発電所は,冷却水 10kgで2.0×10*Jの熱を放出することができるものとする。

物理の熱力学の問題です。 分かる範囲で良いので教えて下さい🙇

(月) 間4 過程Vでは、まず加熱装躍で気体に熱を加えながら温度が一定になるようにピストンを ゆっくり動かして状態Aから状態E(圧力p(ただし、か> p). 体積V,,温度 T)まで変 化させ、その後ピストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することにより状能E |3| 図1のようになめらかに勤くビストンがついたシリンダーに1モルの理想気体が入っている。 このシリンダーとビストンは断熱材でできており,シリンダー内には加熱·冷却装置が取り付け られている。この装置でシリンダー内の気体を加熱することにより気体は熱を吸収し,この装置 で気体を冷却することにより気体は熱を放出することができる。理想気体の内部エネルギーはそ の体積に依存せず、気体分子の数と絶対温度Tのみで決まる。この理想気体の定積モル比熱 Cy や定圧モル比熱 C,は,この問題で考える温度範囲では温度によらず一定である。気体の圧力p から状態Cまで変化(定積変化)させる。 (1) 過程Vを表す曲線の概略をャ-V図に描け。 (2) 過程V全体で気体が吸収する正味の熱量をQw とする。上記の4個の過程で気体が吸収 と体積Vの関係を表した図2ゆーV図)を参照して、以下の間いに答えよ。ただし,気休定数は する正味の熱量(Q, Q, Qu. Qw)の大小関係を不等式で表せ。また。その求め方を説 Rとする。配点 30 %) 明せよ。 問1 加熱·冷却装置を動作させずに、状態A(圧力p.体積V,温度T)からビストンを シリンダー ゆっくり動かして気体の体積を増加させると、気体の圧力は単調に減少して状態C(圧力 p。体積『2(ただし、V;くVa),温度 T)に達する。この変化を過程1とする。この過程 Iは断熱変化であるため,気体が吸収する熱量Q:は0になる。この過程1で気体が外部に ービストン する仕事所を求めよ。 理想気体 状態Aから状態Cに達する過程として、過程I以外に3通りの過程を考察する。 加熱·冷却装置 問2 まず過程Iについて考える。 程Iでは,始めに加熱装置で気休に熱を加えながら圧力を 図」 一定に保ちつつビストンをゆっくり動かして状態Aから状態B(圧力か,体積V2. 温度 T)まで変化させ. その後ビストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することによ り状態Bから状態Cまで変化(定積変化) させる。 p. A(T=TA)1 B(T=T。) p」 (1) 状態Aから状態 Bまで変化したときの気体の内部エネルギー変化 AUanを Crを用いて 表せ。 (2) AUAn を熱力学第1法則を用いて求め, Co. pu Th, Tu, Vi, Vaを用いて表せ。 1 (3) CrとC, の間には, C, - Cy=DRの関係がある。 (1)と(2)の結果を用いてこの関係を求 めることができる。 その求め方を示せ。 4) 過程Ⅱ全体で気体が吸収する正味の熱量(気体が吸収する熱量から, 放出する熱量を引 ID(T=To) |C(T=T) いたもの)をQ とする。 Q」 を Cr. R, Ta, TB, Teを用いて表せ。 1I 0 V」 V。 間3 過程山では, まずビストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することにより状態 図2 Aから状態D(圧力p. 体積V. 温度Tp)まで変化(定積変化) させ, その後加熱装置で気 体に熱を加えながら圧力を一定に保ちつつピストンをゆっくり動かして状態Dから状態C まで変化させる。過程Ⅱ全体で気体が吸収する正味の熱量をQ日 とする。このQe とQaの 大小関係を不等式で表せ。 ○M16(587-95)

コイルが直列にならないといけな理由はわかったんですが+端子と-端子がどっちがどっちってのが分かりません...(´・ω・｀)

49 2021年度:物理/本試験(第2日程) 増加した。 則より 足箱 た熱量。 くし 10 こ与えら 端子a 指針 千齢 スプリング これ 端子b コイル N した仁 0-00- Q+ こ仕 1 問1 この主要部はそれだけで電流計として機能し,コイルに電流を10mA 流 80の したとき指針が最大目盛 10を示した。このコイルの端子aから端子bまで 890 の抵抗値は22であった。 このコイルに,ある抵抗値の抵抗を接続することで,最大目盛が 10Vを 示す電圧計にすることができる。 コイルと抵抗の接続と, 電圧計として使う ときの+端子, - 端子の選択を示した図として最も適当なものを, 次ペー ジの0~Oのうちから一つ選べ。 8 S z る式の。 度を

問24のやり方が分からないので教えて欲しいです！

の関係が成立する(図8)。 容器内の気体の圧力は, 面に対して常に垂 直にはたらき,その大きさは, 容器内のどの 部分においても等しい。 2 大気の圧力 地球の大気を構成する分子も熱運動をして おり,大気中の物体に圧力(大気圧)をおよぼ 真空 水銀柱に はたらく 重力 水銀柱 0.76m ト大気圧に よる力 大気圧 atmosphericpressure す(Op.51)。大気圧は,太さが一様で一端を 閉じたガラス管中の水銀の高さを用いて, 測 定することができる。水銀を満たしたガラス 管を,図図のように, 水銀を入れた容器中に倒立させると,管の上部はほぼ直 図39 大気圧と水銀柱の高さ 空になり,水銀柱は,およそ0.76mの高さになる。このとき, 水銀柱にはた らく重力と,大気圧による力がつりあっている。このことから,地上の大気 の 圧は,ほぼ1.0×10°Paであることがわかる。 中 問24 図9で示す実験において,水銀柱の高さが0.76mとなったことから, 水銀の密 度1.36×10*kg/m° を用いて, 大気圧を計算せよ。 0気体は,温度が上がると, 分子の熱運動が激しくなり, 膨張する(③p.118)。このような気体の状態の変 化は,その圧力, 温度,体積の変化として表すことができる(Op.129~130· )。 の圧力の単位には,気圧(記号 atm) が用いられることがある。1 atm は,1.01325×10°Paと定められている。 これは,760mm(0.76m)の水銀柱に相当する圧力で, 760mmHg(水銀柱ミリメートルとよむ)とも表され る。天気予報では,大気圧の単位にヘクトパスカル(記号 hPa) が用いられている。 1hPa=10°Pa latm=1013.25hPa

相対速度の問題です。 10m/sの速さで等速直線運動することができる物体Aと、12m/sの速さで等速直線運動することができる物体Bが、同じ位置点Oにある。時刻t＝0sにおいて、物体Aを東向きに運動させた2.0s後に、物体Bを同じ向きに運動させた。物体Bが物体Aに追いつく時刻... 続きを読む