高校物理 力学 画像の19の(3)について、 箱の加速度をaとし、箱に乗ってる立場から見た小球の加速度をαとおいて、運動方程式より、 mα=ma+mg と立式してしてみたのですがうまくいきませんでした。このように、慣性力を用いて運動方程式を立てることは出来ないので... 続きを読む

A 19. く上昇する箱の中の小球の運動〉 図のように,箱をひもでつり下げ水平に静止させ、その上面に糸で小球を 取りつけた。 箱と小球の質量はそれぞれ3mmであり, 小球の箱の底から の高さはんである。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 た だし, ひもと糸は同じ鉛直線上にあり, 軽くて伸びないものとする。 (1) 箱をつり下げるひもの張力の大きさはいくらか。 次に,ひもを引く力を大きくして、ひもの張力の大きさを一定値Fにする と, 箱は鉛直方向に等加速度で上昇した。 (2) 箱の加速度の大きさはいくらか。 同じ大きさの力でひもを引きながら, 糸を切ったところ, 小球は箱の底に落下した。 (3) 糸を切ってから, 小球が箱の底に落下するまでの時間はいくらか。 (4) 小球が箱の底に落下する直前の箱に対する小球の相対速度の大きさはいくらか。 標準問題 12431 [18 愛知工大〕 h 必解 20. 〈気球と気球につるされた小球の運動〉 質量Mの気球に質量の無視できる軽いひもが取りつけられていて、ひも の他端に質量mの小球がつるされている。 気球には鉛直上向きに一定の力 (浮力) がはたらく。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 た だし、空気の抵抗および小球にはたらく浮力はないものとする。 図のように,ひもがたるまず鉛直に保たれたまま, 気球と小球が初速度 0 で地上から鉛直上向きに上昇し始めた。 時間がTだけ通過したとき､小球の地上からの高 さはんであった。 (1) 気球の加速度の大きさαをん, T を用いて表せ。 (2) 気球が上昇し始めてから, 時間Tだけ経過したときの気球の速さ を a, T を用いて表 せ。 (3) ひもが小球を引く力の大きさをm, g, a を用いて表せ。 (4) 気球にはたらく浮力の大きさをM, m, g, a を用いて表せ。 小球の地上からの高さがんになった瞬間にひもが切れた。 M 気球 ひも m 小球 ごは 000 (5) ひもが切れてから, 小球が地上に到達するまでの時間を vo, hg を用いて表せ。 (6) ひもが切れてから時間がtだけ経過したとき, 気球から見た小球の速度を浮力の大きさ をFとして, M, F, tを用いて表せ。 ただし, 小球は地上に到達していないとし、鉛直上 [22 佐賀大〕 向きを速度の正の向きとする。

（2）で、なぜQ＝ΔU−Wならないのか、どうして間違えたのか教えてください！ 答えは6.8×10^2Jです。

おもり 3 熱力学第一法則 熱効率 (p.134 ~ 141) ● なめらかに動くピストンがついた容 器に, 気体を閉じこめた。 (1) ピストンにおもりをのせた状態 で気体を加熱したところ, 気体 百四 は膨張し, おもりは上昇した。 この過程で気体が吸収した熱量 気体 を7.2×102J, 気体が外部にした仕事を2.4×102J とする。 このときの気体の 内部エネルギーの変化 4U 〔J〕 を求めよ。 (2) 次に,おもりをピストンから下ろして容器を放置したところ, 気体は熱を放出 しながら収縮し,やがて初めと同じ状態(同じ圧力・体積・温度)にもどったと する。この過程で気体が外部からされた仕事を2.0 × 102J とするとき, 気体が 放出した熱量 Qout [J] を求めよ。 (3)(1),(2)の過程のくり返しを熱機関とみなしたときの熱効 ANTHANE ピストン 15 20 25

(2)で、C1とC2が並列接続とみなせるのはなぜですか？自分は直列のようにしか見えません、。教えてください。

462. コンデンサーの切り換え 図のように,30Vの電 池E, 電気容量がそれぞれ 10μF, 5.0μF のコンデンサー C1, C2, およびスイッチSを接続する。 はじめ, C1, C2 の電気量は0であるとする。 (1) スイッチSをA側に接続したとき, C にたくわえ られる電気量, および静電エネルギーはいくらか。 (2) 次に,スイッチSをBに切り換える。 C の電気量,および電圧はいくらになるか。 (3) (2)において, C1 と C2 にたくわえられる静電エネルギーの和はいくらになるか。 例題62 30V E A SO B10=9 10MF : C1 5.OMF C2

(4)で各電気量を求める時、C1C2の電気量が等しいのはこの2つのコンデンサーが直列接続してるからで、C1C2とC3の電気量を求める時にそれぞれ同じ20Vを掛けているのは、C1C2をひとまとめに考えたら回路は全体的には並列接続しており、並列接続では電圧はどこでも等しいから同... 続きを読む

461. コンデンサーの接続 図において, C1, C2, C3 は 電気容量がそれぞれ 20μF 30μF, 40μF のコンデンサー, Eは20Vの電池, Sはスイッチである。 はじめ、 すべて のコンデンサーの電気量は0であり, スイッチSは開い てある。 次の各問に答えよ。 (1) C1, C2 の2つの合成容量はいくらか。 (2) C1, C2, C3 の合成容量はいくらか。 次に, スイッチSを閉じる。 (3) C1, およびC2 の両端に加わる電圧はそれぞれいくらか。 (4) C1 C2, C3 にたくわえられる電気量はそれぞれいくらか。 20MF C2 GEF E H₁ ②20V 40 MF 30 Juz C3 ES 例題61

物理のコンデンサーの問題です (2)～(4)までの解説お願いします！

30 #1 ⑧8 コンデンサーの切りかえ p.40 例題 10 電圧 120Vの電源と電気容量 1.0μF 2.0μF. 3.0μFのコンデンサー C1 C2, Ca を右の図のように接続した回路がある。 次の(1)~(4) の操作を順に行ったとき, Caの 極板間の電圧はそれぞれ何Vになるか。 ただし、どのコンデンサーにも初め電荷が蓄 えられていなかったものとする。 S (1) スイッチSをA側に入れて、 十分に時間がたったとき。 A B (2) 十分に時間がたったとき。 C 次に,SをB側に入れて、 (3) 再びSをA側に入れて、十分に時間がたったとき。 (4) さらにSをB側に入れて、 十分に時間がたったとき。 CE 120 V

問2で赤線の引いてあるωの出し方を教えてほしいです

35 単振動 ② で肉 ばね定数kの軽いばねの一端に質量mの小物体を取り付け あらい水平面上に置き, ばねの他端を壁に取り付けた。 図のように軸をとり, ばねが自然の長さのときの小物 体の位置を原点とする。 ただし,重力加速度の大きさをg, 小物体と水平面の間の静 止摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ'とする。 また, 小物体は軸方向にのみ運動するもの とする。 <2018年 本試〉 ① 問1 小物体を位置xで静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような, 位 置xの最大値 CM を表す式として正しいものを、次の ① ~ ⑦ のうちから一つ選べ。 ICM= 20 μmg_ 2k μ'mg 2k ② 6 cat, μmg k [⑤ 18% 問2 次の文章中の空欄 μ'mg k 0 ・ 2μmg k 2μ'mg k ア ①~⑧のうちから一つ選べ。 A 問1のCM より右側で小物体を静かに はなすと, 小物体は動き始め、次に速度 が0となったのは時間が経過したと きであった。 この間に, 小物体にはたら 力の水平成分F は, 小物体の位置を とするとF=-k(x-ア と表さ れる。この力は, 小物体に位置 ア を中心とする単振動を生じさせる力と同 じである。 このことから, 時間は イとわかる。 m SA CH イ ] に入れる式の組合せとして正しいものを、次の DES 40 4 ⑤ ⑦ ア u'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg μ'mg k μ'mg k μ'mg k m √k m 2k k π√ m TA k 2π√ m m π T√k 2m k π T√ m k 27 √ ™ m 第1 章 力学

地面に達する時の速さが19.6m/sとなっていますが、2桁×2桁の掛け算で有効数字は2桁、よって20m/sとなりませんか？また、地面に達する時の時間2.0sの有効数字はどうやってわかるのでしょうか？よろしくお願いします。

問題学習..... 8 地上19.6mの高さの所から小球を静かに落とす。 地面に到達するまでの時間と,地面 に達するときの速さを求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 2y y = 1/12 gt2 から t = g v = gt から v = 9.8×2.0 = 19.6m/s 解答y = 2×19.6 9.8 - 2.0s

2️⃣の解き方がわかりません。どうやって解けばいいのか教えてください！

2熱と仕事 (p.132~133) 粒状の金属 2.0kg を詰めた袋がある。 この袋を, 高さ1.0mの位置からくり返し 50 回落下させたところ, 金属の温度が1.4℃上昇した。 この金属の熱容量 C[J/K] と 比熱 c[J/(g・K)] を求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とし, 落下する際に重 力がする仕事はすべて金属の温度上昇に使われたとする。 空気の抵抗は無視する。 10

Ⅱ（3）（ウ）ですが、仕事率U=Pe/tではダメなのですか？

実戦 基礎問 86 磁場中を運動する導体棒 ⅡI される。 図のように、水平と角度0の傾角をもつ導体の 平行レールが間隔で固定されており,上端には 起電力Eの電池Eと可変抵抗器がつないである。 長さ 質量mの細い導体棒ab をレールに直角 にのせ, レールに沿って滑って移動できるように なっている。また,磁束密度Bの一様な磁場が鉛直上向きに加えられており、 重力加速度の大きさはg とする。 導体の電気抵抗や導体棒ab とレールとの 間の摩擦力は無視できるものとして、次の問いに答えよ。 fini I. 可変抵抗器の抵抗がある値のとき,導体棒 ab はレール上で静止した。 ab を流れている電流の大きさはいくらか。 II. 可変抵抗器の抵抗をある値にすると導体棒 ab はレールに沿って上昇し, しばらくすると一定の速さになった。 この等速運動について考える。 (1) 導体棒 ab に発生する誘導起電力はどの向きにいくらか。 (2) このときの可変抵抗器の抵抗値 R を求めよ。 (3) 次の物理量を求めよ。 また,これらの間に成り立つ関係式をかけ。 (ア) 電池が供給する電力 PE (イ) 抵抗で発生する単位時間あたりのジュール熱P (ウ)導体棒 ab を上昇させるための仕事率 U 力学的エネルギーの変化、 外力の仕事 → - 電 a 電池の仕事 抵抗で消費される エネルギー 物理 BP ●電磁誘導とエネルギー保存の法則 金属棒の運動による電磁 誘導では,力学的なエネルギーと電気的エネルギーが相互に変 コンデンサーコイルに 蓄えられるエネルギー E (高知大) 青眼点 力学的なエネルギー金属棒やおもりの運動、外力でチェック。 電気的エネルギー閉回路に含まれる素子(電池など

Q1' Q2'の出し方を教えていただきたいです

問題 90 電気量保存の法則 ② 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のように、電圧V[V] の電池 E1 と E2, 電 気容量 C〔F〕 のコンデンサー C1 と C2, および スイッチS と S2を接続する。 はじめ, スイ ニッチは開いた状態であり、コンデンサーは電 荷を蓄えていないものとして、次の操作 Ⅰ か らⅢを順に行う。 a2 S2 , b2 E1E2 C₁ Si bi 18 物理 C₂ 操作Ⅰ スイッチ S1 を a1, スイッチS2をa2 に順に接続した。 コンデンサー C] の右側の極板に蓄えられる電荷は, Q (1) 〔C〕である。 = 操作Ⅱ スイッチ Si を bi, スイッチ S2 をb2に順に接続した。 このとき、コ ンデンサーCの右側の極板および C2の左側の極板に蓄えられている電 荷をそれぞれ Q1 Q2 とすると,Q=Q1+Q2 である。 一方, キルヒホッ フの第二法則より、VをQ1. Q2, C で表すと, V= (2) 〔V〕である。 Q Q2をCVを用いて表すと, Q1 = (3) (C), Q2 (4) 〔C〕である。 操作Ⅲ スイッチ S1 を a1, スイッチS2をa2 に順に接続したあと, スイッチ S1 を b1, スイッチ S2をb2に順に接続した。 コンデンサー C」 の右側の極板 に蓄えられている電荷をC, Vを用いて表すと. (5) (C) であり、コン デンサーC2の左側の極板に蓄えられている電荷をC, V を用いて表すと, (6) 〔C〕である。 〈愛媛大〉