(ウ)の解答の ③の式をそのまま変形して、内部気圧の密度 ρ’=βPoa/αTo としてはいけないのですか？

(1)気体の圧力P,密度p,絶対温度Tの間には,状態方程式より P=apT の関係が成り立つ。 定数 αを気体定数Rと1モルの気体の 質量 m で表せ。 (2) 熱気球がある。 風船部の体積はV[m]〕であ り,風船部内の空気 (内部空気)を除いた全体の 質量は M [kg] である。 内部空気の圧力は外気 圧に等しく,温度は自由に調節できる。 地表で の外気の圧力をPo〔Pa〕, 気温をT [K], 密度 をpo[kg/m²〕 とする。 (ア) 内部空気を加熱していくと,気球は地表に 材で V した 外気 Po, To. Po 静止したまま,温度がT [K] となった。 内部空気の密度[kg/m²] を求めよ。 ()内部空気をさらに加熱し、温度がT [K〕 より高くなると,気球は 地表より浮上する。 [T] [K] を求めよ。 気球が浮上した後, 内部空気の温度をαTo 〔K] (α>1)としたとこ ろ,気球はある高度で静止した。 そこでの外気の圧力はβPo〔Pa〕 (β<1) であった。 内部空気の密度ρ’〔kg/m3〕, および外気の密度ρ [kg/m²〕を求めよ。 (防衛大 + 大分大)

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

これがよくわからないので教えて欲しいです 至急ではありませんが明日までにはお願いします

6 (1)~(3) のように, 剛体に2つの平行な力がはたらいている。 それぞれ,合 力の向き, 大きさ, および点0から作用線までの距離を求めよ。 (1) 6.0m (2) 30 N (3) 48N4 0 160N 30N 5.0m 45 N 1.0m L O 36 N 1.5m 24.5m

この問題がわかりません。途中式も含めて教えてください！お願いします。

問2 気球とゴンドラからなる熱気球がある。気球の体積はV[m²] で、 最初は地上の大気と同じ密 度po [kg/m²]空気が入っている。 気球内の空気を加熱すると熱気球は浮上しはじめる。この ときの気球内の空気の密度を求めよ。 ただし、 気球とゴンドラの質量の和をM[kg] とし、ゴン ドラの体積は無視する。

教えてください🙇🏻‍♀️

<実力問題> 1. 自由落下・鉛直投射 地上から高さ 8.0mの所より小球 A を自由落下させ ると同時に,地上から小球 B を初速度 8.0m/sで鉛直上方へ投射した。 2球は地 上に落下する前,同時に同じ高さの点を通過した。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2, 鉛直上向きを正とする。 (1) 同じ高さの点を通過するまでの時間 〔s〕と,その高さん 〔m〕を求めよ。 (2) 同じ高さの点を通過するときのAとBの速度 VA, Vs [m/s] を求めよ。 (11/1/2×9.8×t= A 8.0m 8.0m/s B snert

こういう問題の時、19.6と書くべきなのか、20と書くべきなのかどちらの方がいいんですか？ 有効数字で考えた時は2桁ですが、足し算引き算の時は測定値が最も高い末位に合わせますよね…？

V 1.0kg る。 9.8. 72 糸でつながれた2物体 図のように,質量 3.0kgの物体 A と質量 1.0kgの物体Bを糸で つなぎ, 軽くてなめらかに回転する滑車にかけ, A の下に 板 C を置いて静止させる。 重力加速度の大きさを 9.8m/s²と し はじめBの下におもりはないとする。 (1) Aが受ける糸の張力と,A が C から受ける垂直抗力の294119.6 大きさはそれぞれいくらか。 alm8.1 (2) B の下に質量 1.0kgのおもりをつるしたとき,A が受け る糸の張力と, A が C から受ける垂直抗力はそれぞれいくらか。 (3) C が A から受ける力が0になるのは, B の下に何kgのおもりをつるしたと きか。 100g=0.98N (1) A AがCから (2) A F5 地球がをひく力 98人 AがCから 19.81 20N 201 JEM 29.4-19.6 (2) 9.8x=29.43.0-10 10.8 L B9.8~=1kg 9.8 13060 (6) 19.6

(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」

ヘリコプターのようなもので上空へ浮上すれば地球の自転を利用して西に移動出来るか？出来ないか？その理由は何故か。小学生にもわかるように具体例を挙げて説明してください。 という問題です。教えてください🙇‍♀️😭😭

この問題圧力一定の時、温度がT1になるならシャルルの法則で、体積も変わるんじゃないですか？

熱気球は,内部の空気を温めることにより内部 の空気の密度が小さくなって,まわりの大気からの 浮力が内部の空気を含めた熱気球全体の重力より大 きくなると浮上する。 熱気球の体積をV, 内部の空気を除いた熱気球の 質量をM,まわりの大気の絶対温度を To, 密度を Poとする。地上で熱気球内部の空気を温めたところ,圧力一定のまま 温度が上昇し,絶対温度が T,になったところで熱気球は浮上し始めた。 T;を表す式として正しいものを次の0~6のうちから1つ選べ。 問1 0 PoV+ M To PoV PoV + M To PoV- M M の To PoV- M PoV + M PoV To PoV- M To 6 M