物理基礎の問題です。答えは⑥ですが、なぜAとCが同じ高さまで上がるのか？が不明です。力学的エネルギー保存では確かにそうですが、垂直方向で考えるとvで投げ上げたAと，vcos45で投げる2球が一緒の高さまで上がるのかが不明です。教えて下さい。

25本 物理基礎/化学基礎 生物基礎 出題範囲 物理基礎 問2 同じ質量の三つの小物体A, B, C を, 水平な床から、同じ速さで打ち出 す。 図1のように, 小物体Aは鉛直上向きに, 小物体BとCは床と45°の角 度をなす向きに打ち出す。 小物体Cは床と45°の角度をなす十分に長いなめら かな斜面に沿って運動し、斜面から飛び出すことはないものとする。 小物体 A, B, C が到達する最高点の床からの高さをそれぞれ とすると き力学的エネルギー保存則から得られるhA, B, hc の間の関係として最も 適当なものを、後の①~⑦のうちから一つ選べ。 ただし、空気抵抗は無視す る。 102 斜面 h A B 45° 45° 床 床 床 図 1 ① hahBかつ ha > hc ② hhA かつ hB >hc 3 hcha 4hAhB>hc 7 = 71 - + © hB = hc > WA 6 hA=hchB hA = hB = hc hc> hB Z h 2 gf

(4)の解答、解説が欲しいです。

水平な台の上に質量mの物体Aを 置き,図のように自然の長さのゴム ひもBを取りつけた。 ゴムひもの右の 端を持って水平方向にゆっくりと引く と, ゴムひもが自然の長さからα だ け伸びたときに物体が動き始めた。 そ の瞬間にゴムひもを引くのをやめたと x=0 x=1 A B m x ころ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。台と物体の間の静止摩擦係数 をμ, 動摩擦係数をμ', ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例 定数としてky とする。 重力加速度の大きさをgとする。また,μμ'とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びとの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギー を求めよ。 平をすべりださせ (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような 関係があるか, a, b を含まない不等式で示せ。 のはいくらか。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき, ゴムひもにはエネルギーが蓄えられていることに注意して, 移動距離6をm, g, k, 世, μ' を使って表せ。

Cはなんで浮くんですか？ 球皮内の質量が減るとかですか？

AP APo P₁ = Po= RT RTo となる。これらの式より, 球皮内の気体の密度はpi = To と 表せる。 したがって, 球皮内の気体が受ける重力は P.Vg=poVgとなる。一方,Cの球皮内の気体は温度が上 がっても体積は一定であるため、浮力の大きさはF=poVg のま ま変化しない。 以上より, C が浮上する直前で球皮内の気体の温 度がT=Tのときに成り立つ力のつり合い式は, Tc poVg=p.Vg+Mg Po となる。 これより, Tc=- PV PV-M -To: 1.15.2000 1.15・2000-230 ・300≒333K 21 の答② 問6 気球Aについては, 球皮内の気体の質量が一定で,受ける重 力は一定である。また, 体積が一定であるため温度が上がっても 浮力は一定であり, 浮上することはない。 気球Bについては,気球Aと同様に球皮内の気体の質量が一 定で,受ける重力は一定 (po Vg) である。 一方, 問2で考察したよ うに,温度が上がれば体積が増加し, 浮力は大きくなる。 上昇後 の温度がTのときの体積をV, とすれば, 球皮内の気体について のボイルシャルルの法則より, P.V_PoVB となり,VB= To TO が得られる。このとき,受ける浮力はPV=Pomeg IV To なる。したがって, B. が浮上する直前の球皮内の気体の温度を T=TB として,このときに成り立つ力のつり合い式は, PoVBg=poVg+Mg TB Po To -Vg=poVg+Mg となり,これより, TB= =PoV+M POV -To=- 1.15・2000+ 230 1.15.2000 ・300=330 K 24 DVA となり,TB<Tcであることがわかる。 したがって, 気球Bのほ うが気球Cより先に浮上する。 以上より, Bが浮上して, 次にCが浮上し, Aは浮上しない。 22の答⑥ 第4問 コンデンサー 問1. 直流電源の起電力をVとする。 スイッチ1を閉じて十分に 時間が経過したとき, コンデンサーには電流が流れず0となるか ら、抵抗にかかる電圧も0となる。 このとき, キルヒホッフの第 2法則より, 電源の起電力とコンデンサーにかかる電圧が等しく

Cはなんで浮くんですか？ 球皮内の質量が減るとかですか？

AP APo P₁ = Po= RT RTo となる。これらの式より, 球皮内の気体の密度はpi = To と 表せる。 したがって, 球皮内の気体が受ける重力は P.Vg=poVgとなる。一方,Cの球皮内の気体は温度が上 がっても体積は一定であるため、浮力の大きさはF=poVg のま ま変化しない。 以上より, C が浮上する直前で球皮内の気体の温 度がT=Tのときに成り立つ力のつり合い式は, Tc poVg=p.Vg+Mg Po となる。 これより, Tc=- PV PV-M -To: 1.15.2000 1.15・2000-230 ・300≒333K 21 の答② 問6 気球Aについては, 球皮内の気体の質量が一定で,受ける重 力は一定である。また, 体積が一定であるため温度が上がっても 浮力は一定であり, 浮上することはない。 気球Bについては,気球Aと同様に球皮内の気体の質量が一 定で,受ける重力は一定 (po Vg) である。 一方, 問2で考察したよ うに,温度が上がれば体積が増加し, 浮力は大きくなる。 上昇後 の温度がTのときの体積をV, とすれば, 球皮内の気体について のボイルシャルルの法則より, P.V_PoVB となり,VB= To TO が得られる。このとき,受ける浮力はPV=Pomeg IV To なる。したがって, B. が浮上する直前の球皮内の気体の温度を T=TB として,このときに成り立つ力のつり合い式は, PoVBg=poVg+Mg TB Po To -Vg=poVg+Mg となり,これより, TB= =PoV+M POV -To=- 1.15・2000+ 230 1.15.2000 ・300=330 K 24 DVA となり,TB<Tcであることがわかる。 したがって, 気球Bのほ うが気球Cより先に浮上する。 以上より, Bが浮上して, 次にCが浮上し, Aは浮上しない。 22の答⑥ 第4問 コンデンサー 問1. 直流電源の起電力をVとする。 スイッチ1を閉じて十分に 時間が経過したとき, コンデンサーには電流が流れず0となるか ら、抵抗にかかる電圧も0となる。 このとき, キルヒホッフの第 2法則より, 電源の起電力とコンデンサーにかかる電圧が等しく

Wacって 緑で合ってますか？

の公式より、T=2 m √ ka • TB =1倍 T=√2k-1 10% TA VRD =2 となる。 ka 7B とすると, ばね振り子の周期 T=221 2m である。以上より, の答 2 電体は正者 西原休日は漁電西なので、いずれも 4C につくる電場の向きはAからBの向きである。AとBの電気 量の大きさQが等しく, AOBOの距離もRで等しい。 した って, AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ Ex, Eaは 等しく, 点電荷による電場の公式より,Ex=E kQ R2 となる。 以上より, AとBが点0につくる電場は,それぞれの電場を合 成して, AからBの向きへ強さ 2kQとなる。 R2 ばね振り子の周 T-2 また,一様な電場から A には左向きに, B には右向きに静電気 力がはたらくことになる。 よって, 一様な電場をかけた直後、リ ングは反時計回りに回転しはじめた。 +Q 一様な電場から 受ける静電気力 +Q リング A 回転をはじめる方向 T: ばね定 質量 点電荷によ 電気量 いる点の電 E=k R: 電場の 遠ざかる く向き。 EA EB 一様な電場 B. B Q -Q 一様な電場から 6 受ける静電気力 2の答 ① 3の答③ 問3 過程1から過程3の状態変化を圧力と体積の関係を表すグラ フに書き換えると,次図のようになる。 状態AとBは同じ温度 なので,それらの温度で決まる等温曲線上にあり,状態CとD も同じ温度なので、それらの温度で決まる等温曲線上にある。 こ こで,圧力と体積の関係を表すグラフの面積は,気体が外部にし た仕事の大きさを表す。 したがって, 気体が外部にする仕事の大 小関係は,グラフの面積を比較すればよい。 次図より,それぞれ の過程で気体が外部にする仕事の大小関係は, Wac<WAB<WAD - 103 -

等加速度直線運動の公式なんですけど、 式を言葉で置き換えるとこうであってますか？？ 特に加速度の言葉の置き換えが、してみたものの自信がありません。。。また、なぜ左辺は2乗しているのかを教えて頂きたいです！ そしてさらに優しい方は全ての公式の意味を教えていただけると幸いです🙇... 続きを読む

◎等加速度直線運動の公式 速度…V(m/s) V=Votat 初速度+加速度×時間 距離 い x(m) x= vot t 1/2at2 初速度×時間+1/2×加速度と時間2 加速度…a(m/s2) V2-Vo2=2ax 速度2-初速度=2x加速度×距離

解き方教えてください🙇‍♀️

① 質量 m,長さの棒の一端A を鉛直なあらい壁にあて、他端Bと壁面Cを糸で結ぶ。 この棒に質量 2mのおもりをAから21の点Pに下げたら, 棒は水平で糸は棒と30°の C Tsinfo- T 角をなしてつりあった。 このとき糸の張力 T, A端には たらく摩擦力 F, 垂直抗力 Nの大きさを、重力加速度の 大きさをg として求めよ。 解答 T=4mg, F=mg, N=2√3mg つりあい 成分 Tsin60+N=Tcos30° モーメント 成分 Tsin30°+F=Tcos60°+mg+2mg Trosto A >N 3 4 ·1 mg 30° IP TTSBO B 2m 2mg

写真1枚目の赤線の部分の意味がわかりません。なぜ、単純に上下左右逆にしただけではダメなのでしょうか？ 写真2枚目の問題は単純に上下左右逆にするだけで良かったので、尚更意味がわかりません。

計に電流 [Ω]とす ab間を導 1.0Ωよ る。 考える。 抵抗と抵 源可変 流をそれ 抵抗 (2.0 で、オー 洗印の向 ルヒホッ の向き 電流の向きの別解) 可変抵抗の抵抗値を100にすると, ab間の検流 計に電流が流れないので、 点と点bは等電位であ る。 ab間の検流計と導線を取り去り、 可変抵抗の抵 抗値を1.00より大きくすると、 点aを流れる電流 は小さくなるので, 2.0Ωの抵抗に加わる電圧は小さ くなり,点の電位は低くなる。 また,点bを流れ る電流は変化しないので、 点bの電位は変化しない。 よって、この状態でab間を導線でつなぐと, ba の向きに電流が流れる。 +α! ホイートストンブリッジ ••••••･・･･ ホイートストンブリッジは、中央に検流計 電流計、 電圧計が接続されたり, ひし形に表されたりするこ ことがある。 検流計 ホイートストンブリッジは未知抵抗の抵抗値を測 定する回路である。 中央の検流計に電流が流れない ように三つの抵抗の抵抗値を調整すると、 残り一つ の抵抗の抵抗値を精度よく求めることができる。 問33 ③ 4 ② 3 凹面鏡による像 Point! 凹面鏡による像の作図 ① 光軸に平行な光線は、 反射後, 焦点Fを通る。 ② 焦点Fを通る光線は反射後。 光軸に平行に進 む (①の逆進)。 ③ 凹面鏡の球面の中心を通る光線は, 反射後、 逆向きに進む。 # 50 +0. 物体 ① 光軸 (2 # ne (2) 実像 凹面鏡 物体 凹面鏡 LE 0 虚像 気づき・課題設定 3 スプーンの内側 (凹面) による像は、 凹面鏡と同じよ うに考えることができる。 Point! の図のように、 画面 鏡の焦点の外側に物体を置くと、凹面鏡の前方に倒立 の実像ができる。 また、画面鏡の焦点の内側に物体を 置くと、物体からの光は反射後に広がってしまうので、 実像はできず, 正立の虚像ができる。 ここでは,ス プーンの内側に映るAさんの実像を見ている｡した がって、スプーンの内側に映るA さんの実像は倒立 で、上下左右が逆の像になり、その像をBさんが 見ると ③ のようになる｡ | 4 凸面鏡による像 (第1回-3) Point! 凸面鏡による像の作図 ......... ① 光軸に平行な光線は、反射後。 焦点Fから出た ように進む ② 焦点Fに向かう光線は反射後、光軸に平行に 進む ( ①の逆進)。 ③ 凸面鏡の球面の中心Cに向かう光線は、反射後、 逆向きに進む。 光軸 物体① (2) 凸面鏡 スプーンの外側(凸面) による像は, 凸面鏡と同じよ うに考えることができる。 Point! の図のように, 凸面 鏡では、物体の位置にかかわらず正立の虚像ができる。 したがって, スプーンの外側に映る A さんの虚像は 正立であり, 平面鏡の場合と同じように上下左右が 映り②のようになる。 なお、凸面鏡では,映る範囲は平面鏡より広くなる｡ そのため, 凸面鏡は道路の交差点やカーブに取り付け られている事故防止のための鏡などに使われている。 問3 次の文章中の空欄 3 4 に入れる図として最も適当なものを, 後の①~④のうちから一つずつ選べ。 ただし、同じものを繰り返し選んでも よい｡ 図3は, Aさんを真正面から見た様子である。 図3のAさんの真正面で, Aさんに背中を向けたBさんが,図4のようにして、手に持ったスプーン の内側(スプーンの凹面)に映るA さんの実像を見た。 このとき, Bさんが 見た実像の上下・左右の関係を表す図は 34 である。次に、同じ状態で、 Bさんがスプーンだけを反転させ、手に持ったスプーンの外側(スプーンの 凸面)に映るAさんの虚像を見た。 このとき, Bさんが見た虚像の上下・左 右の関係を表す図24 である。 Aさん 図 3 Aさん (第1回-4) 図 4 Bさん 凹面

この問題の解説をお願いしたいです。🙇‍♀️ 答えは 問1、⑤ 問2、③ 問3、⑤ です。

第2問 図1のように、三つの栓A,B,Cが付いている一様な太さのU字管が圧力の大気中に鉛直 に置かれている。 U字管の底から測って栓AとCは同じ高さの位置に付いており, 栓BはU字管 の底部中央に付いている。 はじめ, 栓B のみを閉じておき, 密度がpの液体を左右の口からU字 管に注入し、 左側の気柱Xの長さをん, 右側の気柱Yの長さをんにした。 ただし, hhとする。 また、液体の蒸発は無視できるものとし, 重力加速度の大きさをgとする。 AC+ X po h Po(1-7 M h₂ ⑤ (h-hpg だけ栓A側が高い。 (3 h₁ だけ栓A側が高い。 B h₂ 図1 問1 この状態で栓Bの両側面にかかる圧力の差はどうなるか。 正しいものを、 次の①~⑤のう ちから一つ選べ。 ① (h-hpg だけ栓 C側が高い。 Y po 圧力差はない。 h₁ Po(1-hh) だけ栓C側が高い。 問2 次に図2のように, 栓A, C を閉じて栓B を開いたところ, ガラス管内の液面の高さが変

解き方と解答をお教えいただきたいです。 問ごとでも構いません。 よろしくお願いいたします。

図1のように,底面に加熱·冷却装置を取り付けたシリンダーが,水平な床面上に置かれ ている。シリンダー内には、底面に平行の向きを保ったままなめらかに動くピストンにより 単原子分子の理想気体が封入されている。ピストンとシリンダーは断熱材でできており,ピ ストンの断面積はSである。大気圧を po, 気体定数をRとする。はじめ, シリンダー内の気 体の圧力はpo, 体積はV., 絶対温度はT。であった。この状態を状態態Aとする。 状態Aから加熱冷却装置で気体をゆっくりと加熱したところ,シリンダー内の気体の圧 力が一定のまま,ピストンがゆっくりと移動して,図2のように体積が3V。となった。この 状態を状態Bとする。 状態A 状態B シリンダー po Vo To po po 3V。 床面 加熱·冷却装置 ピストン 図 1 図 2 問1 シリンダー内の気体の物質量はいくらか。 問2 状態Bでのシリンダー内の気体の絶対温度はいくらか。 問3 状態A→状態Bの過程で,シリンダー内の気体が外部にした仕事はいくらか。