物理の課題です(><) 1番だけでもすごく助かります！ 特にこの単元は電流で苦手なところなので、時間のある方、教えていただけると嬉しいです。

以下の各問に答えなさい。 途中経過が略されている場合、 単位の取扱が不適切な場合には減点する。 2023.4.20/21 第1回レポート 1. 右図の様な断面積Sの導線の軸方向に電場を与え たとする。このとき、電荷e (e>0) の電子が､軸 負方向に一定の速さで運動したとする。 導線の伝 導電子密度をn とするとき、以下の問に答えなさい。 I (1) 時間間隔 t の間に導線の断面 A を通じて運ばれる電荷の大きさ AQ を、 S, n, e, v, At 等を用い て表しなさい。 2. 等しい抵抗をもつ12本の抵抗を、 右図のように接続した。 (1) D, F 間の合成抵抗を求めなさい。 (2) A, Ⅰ間の合成抵抗を求めなさい。 S (2) 導線を流れる電流の大きさを､ S, n, e, v, At 等を用いて表しなさい。 次に、 上の導線が断面積 S = 1.0mm²の銅製の導線であり、 流れた電流が I = 1.0A であったと する。このとき以下の各問に有効数字2桁で答えなさい。 ただし、 銅の原子量は64 ( すなわち、 銅 1mol あたり64g)、密度はp=8.9x103kg/m3である。 (3) 銅原子1個の質量を求めなさい。 ただし、 アボガドロ数は NA=6.0×1023 である。 (4) 銅 1.0m² の質量 m を求めなさい｡ (5) 銅 1.0m² に含まれる銅原子の数を求めなさい。 (6) 銅原子1個が自由電子1個を放出すると仮定して、 銅の伝導電子密度を求めなさい。 (7) v を求めなさい。 ただし、 e = 1.6 x 10-19C である。 図1 P A D 図2 B ヒント: 下図のように起電力 Vの電源を接続したとき､ 電流Iが流れたとする。 (1) 回路の対称性から、 例えば、図1のように、 電流 ~ Is と推定することができる。 対称性から、B点、 E点 H点の電位は? すると、 Is が求まり、 I が I を用いて、 また、 Is が I4 を用いて表される。 D点にキ ルヒホッフの第1法則を、 閉回路 DABCFED にキルヒホッフの第2法則を用いると、L1, I4 を I で表す事 ができる。 閉回路 PQDEFP にキルヒホッフの第2法則を適用することで、 R = V/I が求められる。 (2) 回路の対称性から、 例えば、図2のように、 電流 I1, I2, Is と推定することができる。 このとき、 A点 B点でキルヒホッフの第1法則、 閉回路 BCFE でキルヒホッフの第2法則を用い、 電流 I, I2, Is を I を用 いて表す。 閉回路 PQADGHIP にキルヒホッフの第2法則を適用することで、 R=V/Iが求められる。 V 1 F ▬

(１)では断面積sが関係ないのに、(2)ではsも含めて考えているのはなぜですか？

例題 17 水圧と浮力 右図のように、長さL 〔m〕 断面積 S〔m]の円柱を水 中に沈めると、円柱の上面が水深h [m]となるところで 円柱は静止して水中に浮いていた。 大気圧を po〔Pa〕, 水の密度をp[kg/m²], 重力加速度の大きさをg[m/s"] とし、円柱は水面に垂直であるものとする。 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力はそれぞれいくら (2) 円柱にはたらく浮力の大きさはいくらか。 (3) 円柱の質量はいくらか。 大気圧による力は上面と下 面で相殺されるので,浮力の大 きさを求めるときは考慮する必 要はない。 4.9m/s'].an-9.8[m/s²] の大きさ (2) 上面と下面がそれぞれ水か ら受ける力の合力が浮力として はたらく。 h P₂S - P₁S ={po+pg (h+L)}S - (p+pgh) S 64 65 73 74 水面 【解答 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力をそれぞれ. p 〔Pa], p2〔Pa〕 とすると, p= po+pgh より . almana 上面: p1 = po+pgh [Pa〕 下面:p2= po+pg(h+L) 〔Pa〕 (2) 円柱の上面と下面がそれぞれ水から受 ける力の合力が浮力となる。よって,(1) より oShg Img pS(h+L)g = pSLg〔N〕 (3) 浮力と重力がつり合って円柱は静止して水中に浮いている。 したがって,円柱の質量をm[kg] とすると,円柱にはたら く力のつり合いより, mg-pSLg=0 ゆえに, m = pSL [kg] 5 運動の法則 41

この問題って電化保存で解くことは出来ないですよね？

464 誘電体の挿入 極板間が空気で, 電気容量 C [F] の 平行板コンデンサーに、 電圧 V [V] // Y の電池をつなぎ, 図のように、比誘 V〔V〕 ✓ 誘電体 V(V) THE 金属板 誘電体 電率 erの誘電体を極板間に挿入する。 次の (1), (2) の場合において, コンデ 図 1 ンサーにたくわえられる電気量はい くらか。 (1) 図1のように, 極板間の右半分を誘電体で満たした場合。 (2) 図2のように, 極板間の下半分を誘電体で満たし, その誘電体の上面を 属板で覆った場合。 図2

(1)(ⅰ)崩壊した場合、崩壊したあとの方が質量大きいと思ってたんですけど違いますか？ だからα×2－Beしようとしたんですけど、そしたらマイナスになってしまって...

345. 原子核の崩壊とエネルギー保存則 静止している原子核が崩壊するときに発 生するエネルギーと,この崩壊によってできた2個の原子核の運動について考える。崩 壊によって発生するエネルギーが、すべて新たにできた2個の原子核の運動エネルギー に変わるものとして,次の問いに答えよ。 ただし, 光の速さを 3.0×10°m/s, 電気素量 を 1.6×10-19C とする。 (1) Be が2個のα粒子に崩壊した。ただし、Be とα粒子の質量はそれぞれ 13.2968×10-27kg, 6.6448×10-27kg とする。 (i) この崩壊によって発生するエネルギー Q [J] はいくらか。 (ii)2個のα粒子は同じ速さで, 反対方向に飛び出す。 この理由を説明せよ。

(2)なんですけど、α粒子の質量数が4なのは分かりますが、だからm＝4m(0)になるっていうのが分かりません。 なんかすごい簡単そうに聞こえますが何かが引っかかってスッキリしません教えてください(>_<)

電気量 中心の陽極付近で 子は極めて強い電気力を受ける。 1個が2個,2個が4個という具合に,ネズミ算式に 次々と電離が起こり, 電子なだれという現象が発生する。 字通り1個の電子がきっかけで,大きな電流が発生す が、なだれとなった数万個の電子の電流は測定するこ ことになる。 電子1個の電流は小さすぎて測定できな ができる。 y線のように電気をもたない放射線は基本的に測定で ない。しかし, y線が管内の原子から電子をはじき出 コンプトン効果) とか, 原子核に衝突して電子を飛び させるなどすれば, 2次的に発生した粒子を検出する は可能である。 しかし, y線の透過力が高いことか その確率はそれほど大きくない。 ミた, α線についても測定は困難である。 α線は1 度で止められてしまうので、管の周りの金属はもち ~, 窓からですら入ってくることは難しい。 この装置 線が管内に入ってこなければ検出できない。 FRE たがって, 主に検出できるのは,β線(X線)検 困難なのは,α線,γ線。 崩壊では原子番号が2だけ減少し, β崩壊では原子番 号が1だけ増加する。 α 崩壊が7回起こるから、β崩壊 が起こる回数を回とすると, 原子番号について, 92-2×7+x=82 x=4 よって, 崩壊7回 β崩壊4回。 (3) N= N₁ (1) 10 64 (12)-(1/2) t 7.0 よって, 42億年後。 389(1) 質量数 A-4, 原子番号 Z-2 (2) α粒子の質量をm、速さをひとすると1/2mv-E より, 6= v= :: t=42(104) 2E m α粒子の質量数は4だから m=4mo (53

物理基礎の問題です 解き方は分かりますが有効数字がわかりません （1）は有効数字が3桁だから5.42×10^3になることはわかりました そうすると（2）も有効数字3桁で6.46c×10^3じゃないんですか？

2. 比熱 0.380J/g·K、 質量 100gの銅容器の中に水 120gを入れて、 全体を23.4℃にした。その中に 98.0℃に熱した 100g の金属球を入れてかきまぜたところ、 全体の温度が一様に33.4℃になっ た。 水の比熱を4.20J/g-K として、次の問いに答えよ。 ただし、ほかに熱が逃げないものとする。 (1) 銅容器と水が得た熱量は、 合計でいくらか。 容器 水 100×0.380×(33.4-23.4) +120×4,20×(33.4-23.4) 504×10 Z 38~10+ 3 5420 5.42×10コ (2) 金属球が失った熱量はいくらか。 金属球の比熱をc (J/g-K として答えよ。 Q=mc 4T +). Q=100xcx 6460 c 23.4℃ 1209 (98-33.4) C = 0.380 100g 33.4℃ ③ 金属球 100g 98.0°C 100g ①銅容器 100g 0.39723.4℃→33.4℃ 水 120g 4.24g 23.4℃→33.4℃ ? 33.4℃°C 100°C

(2)を解く時、(1)の答えの34Jを使ってるんですけど力学的エネルギーと熱量はイコールの関係なんですか？？

摩擦熱の発生 傾きの角30°のあらい斜面上に, 質量 2.0kgの金属板を 置いて静かにはなした。 斜面に沿って10m だけすべりおり たとき,金属板の速さは8.0m/sであった。金属板の比熱を 0.17J/(g・K),重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 (1) 金属板が10m だけすべりおりる間に失われた力学的エネルギーはいくらか。 (2) 発生した熱量の半分が金属板に伝わった。 金属板の温度上昇はいくらか。 例題28 センサー 35 摩擦力がはたらくときのよ うに、力の向きと変位の向 きが逆向きのとき, 仕事は 負となる。 失われた力学的エネルギー の分だけ摩擦熱が発生した。 そ の半分が金属板に伝わり, 金属 板の温度上昇に使われた。 30° 解答 (1) 初めの金属板の力学的エネルギーをE〔J〕. 10m だけすべりおりたときの金属板の力学的エネルギーを E2〔J〕, 10m だけすべりおりたときの位置を重力による位置エネル ギーの基準面とすると, E₁ (1/2×2.0×0)+2.0×9.8 .0×9.8×10sin 30°=98[J] [128] ×9.8×0=64〔J〕 後一煎するだけ! E2= (1/3×2.0×8.0 42.0×98×9 失われた力学的エネルギーは, E, E2=98-64= 34[J] (2) 金属板の温度上昇をAT〔K〕 とすると,Q=mcAT より. m 34×7/-/-(2 =(2.0×10)×0.17 × AT したがって AT=5.0×10 [K] g 熱量の単元のmの単位は 運動のmの単位はkg の答え求めるのには運動の かってるから

この問題教えてほしいです！ お願いします！

【9】 1.00m のガラス管 (開管) にマイクロビーズを入れ片側からスピーカーで音をあて共鳴現象を起 こした。 低周波発信器の値が 510Hz になったとき管内の縦線部にクント縞が現れ、 倍振動が生じ た。 (1) この時､ 管内にできている定常波の波形を書きなさい。 【知識】 12.0 0 0 0 (2) 5倍振動を作るには何Hzの音を当てると良いか? 【思考】 次に同じ管を用い、 ニクロム線を張り両端から電流を流し、 (1) と同じ倍振動を作った。 (3) 管口(端の部分)と管の中心のニクロム線は何色か? 答えを選び番号で答えなさい。 ① 黒黒 ② 黒赤 ③ 赤黒 ④ 赤赤 (4) (1)と同じような倍振動を作る際､ 振動数が上がり 564Hz となった。 何故振動数は変化 したのか答えなさい。 【思考】

助けてください！！ (2)でQの部分に(1)の答えになっている34が使われているんですけど、熱とエネルギーの単元において、力学的エネルギーと熱量の値は同じなんですか？

例題28 摩擦熱の発生 傾きの角30°のあらい斜面上に, 質量 2.0kg の金属板を 置いて静かにはなした。斜面に沿って10m だけすべりおり たとき, 金属板の速さは8.0m/sであった。 金属板の比熱を 0.17J/(g・K), 重力加速度の大きさを 9.8m/s²とする。 (1) 金属板が10m だけすべりおりる間に失われた力学的エネルギーはいくらか。 (2) 発生した熱量の半分が金属板に伝わった。 金属板の温度上昇はいくらか。 ●センサー 35 摩擦力がはたらくときのよ うに、力の向きと変位の向 きが逆向きのとき, 仕事は 負となる。 失われた力学的エネルギー の分だけ摩擦熱が発生した。 そ の半分が金属板に伝わり, 金属 板の温度上昇に使われた。 30° 解答(1) 初めの金属板の力学的エネルギーをE〔J〕, 10m だけすべりおりたときの金属板の力学的エネルギーを E2〔J〕, 10m だけすべりおりたときの位置を重力による位置エネル ギーの基準面とすると 後一前 E₁= x 2.0 x 0 + 2.0 x 9.8 x 10 sin 30°=98[J] (1/2×2 [128 1 34 x - = (2.0x10²) x 0.17 × AT 2 したがって, AT=5.0×10™ 〔K〕 1 E₂² x 2.0×8. ×8.0-42.0×9 2.0×9.8×0=64[J] 2 失われた力学的エネルギーは,E-E2=98-64= 34[J] (2) 金属板の温度上昇をAT〔K〕 とするとQ=mcAT より,

問はなぜ密と疎は逆にならないのですか

Fin 形をかけ。 5 3.0 x[cm] 263. 縦波図はx軸上を正の 向きに進む縦波のある時刻における 変位を横波的な表示方法で表したも のである。 縦波にもどして考えたとき,次のようになっている媒質の点はどこか。 (1) 最も密な点 (2) 最も疎な点 (3) 媒質の速度が0の点 (4) 媒質の速度が右向きに最大の点 問図が,x軸上を負の向きに進む縦波であった場合, (1)~(4) の結果はそれぞれどうな るか。 例題 52,270 264 定在波(定常波) 互いに逆向きに進む周 a b C d e y4 g x