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物理 高校生

(2)で写真二枚目の5行目の式 Ry1'=(Mcosθ/2w)×{g(w+h tanθ )-(vcθ^2(h-wtanθ))}=0 があると思うのですが、その直前で「P1を中心として反時計回りに転覆しないためには、重心がP1より右側になければならない。よって、w-h ta... 続きを読む

Chapter 1 力学 Section 1 力と運動 例題 10 等速円運動 ② 図1はレールに乗っている列車を正面から見た 図である。 レールの幅は2w であり, 列車の質量は Mである。 列車の重心Gは、レール間の中心線上 で、レールと車輪の接触点から高さんの位置にあ る。 空気の抵抗や摩擦力などは無視できるものと して、以下の問いに答えなさい。 (1) この列車が,たいらな地面に水平に敷かれた 円形の曲線路を、一定の速さで通過している。 (A) 重力加速度をg, 列車に作用する慣性力を Fとして, 曲線路の内側のレールから列車 が受ける垂直抗力 R1 と, 外側のレールか ら列車が受ける垂直抗力 R-2 を、 それぞれ M, w, g, F, h を使って表しなさい。 図2 (B) 曲線路の半径を , 列車の速さを”として, 慣性力F を M, r, o を使って表しなさい。 ただし,rはレール 幅 2w に較べて十分に大きいものとする。 (C) 列車の速さが大きくなると, R, が減少し,やがて列車は転覆する。 この場合の限界の速さve を wr, g, hを使って表しなさい。 (2) 曲線路では, 列車の安定を増すために、 通常, 曲線路の外側のレー ルを少し高くしている。 図2に示すように, 線路が角度日の傾きを つけて敷かれているとして, 列車が転覆する限界の速さve を w, r, g,h, θ を使って表しなさい。 (三重大) w wo 200 考え方の キホン to 10 I (1) (A)右図のように、車輪とレールとの接点をそれぞれ P1, P2 とし, 車輪がレールから受ける抗力の水平成 分をそれぞれぃたとする。 鉛直方向の力のつりあ いより I 1 円運動の問題では,中心方向外向きの慣性力すなわち遠心力を考慮 すると, 有効な場合が多い。 例えば、人工衛星の中で宇宙飛行士が ふわふわ浮いて見えるのは, 人工衛星から見て, 宇宙飛行士に働く地球の万有引 力と遠心力がつりあうからである。 この問題でも、列車から見た遠心力を考慮す ると, 剛体のつりあいの問題として扱うことができる。 なお、遠心力をむやみに軽んじてはいけない。 現代の物理学では,遠心力 ( 般には、慣性力)といわゆる実在の力 (この場合は, 向心力)とは、同等である I とみなす。 (2)までは、外側のレールは高くしてない。 1 R1+R2-Mg=0… ① P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより Mgxw-R1 ×2w-Fxh=0 ② 〔注〕 P1 のまわり: R12×2ω-Mgxw-Fxh= 0 ③ ①② (あるいは, ①, ③ あるいは, ②③ より -Mg- R₁₁ = h R2= g+. 〔注〕この場合の向心力はf+fである。 水平方向の 力のつりあいより、 S 2w (B) 円運動の加速度は2/rだからF=Mv²/r (C) (A)からわかるように, R2は常に正である。 (B)も用いて h Mv² :. R₁₁=Mg-20 =0 :: Vc= F fi+f₂=F=Mv² /r (2) 右図のように車輪がレールから受ける抗力の斜面に垂 直な成分をそれぞれRai', R2' とし、斜面に平行な成分を それぞれだとする。 斜面に垂直な方向の力のつりあ いより P回りの モーメント Mo -F R入 Mcose {g(w+htand)- 2w fr Vo² r rwg h R₂₁ Ra Mg Ri'+R,a'′-Mgcos0-(Mus/r)sin6=0・・・・・・・・ ④ PT P3 Or MY K P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより下 Mgx(w+htane)cos-Ra'x2w_(Mu²/r)x(h-wtand) cos0=0 BA w ....... 5 Mg x (cose+ htang.cosa) Pr カ 〔注〕 Pi: Ri' ×20-Mgx(whtand)cos0 (Mur) x(h+wtand)cosB = 0.⑥ ④,⑤ (あるいは、④⑥ あるいは, ⑤⑥ より 列車 の動き Mer x (hcoso-tutanocuse) (h-wtan6 tan 0)} B 10 1-1 力と運動 47

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化学 高校生

二つ目の式に、反応式を読み取ると硝酸銀のmolはクロム酸カリウムのmolの2倍になると書いているのですが、反応式ではクロム酸イオンと硝酸銀の係数比が1:1なので反応量も1:1になるんじゃないんですか?

行うことで Ag+ Al3+ Cu2+ Fe3+ K+ Zn² ろ過 沈殿 A AgCl↓(白) Al3+ Cu²+ Fe3+ K+ Zn²+ 沈殿 B 沈殿 D CuS ↓ (黒) を含む水溶液 HCI を加える (「現ナマで苦労する」 が沈殿する) ろ液 Fe(OH)3 ↓ (赤褐) イオン化傾向 Sn以下 液性に関係なく沈殿する | HCI 酸性で H2Sを通じる (Fe3+はFe²+に変化する ろ過 沈殿 C AI (OH)3 (白) Fe(OH)3 ↓ (赤褐) 前の操作で HCI を 加えているので ろ過 A13+ Fe2 9 ■2+K+ Zn²+ ろ液 [Al(OH)4]¯ 煮沸して, H2Sを除く HNO3 (希) を加える (Fe2+ を Febに戻す NaOH水溶液を過剰に加える (「ああすんなりと溶ける」に注意する) ろ液E 酸化剤 NH3 水を過剰に加える イオン化傾向 Mg 以下が沈殿するが、 「安藤さんのあには銀行員」に注意する) ろ液 ろ過 K+ [Zn(NH3)4]2+ a 本問では, 沈殿 A (AgCI↓), 沈殿 B (CuS ↓), 沈殿D (Fe(OH)3 ) ([Al(OH)4]-) として分離できている。よって, 6種の金属イオンのうち水溶液ア には Ag+, Cu²+, Fe3+, Al3+ ( 4種類)が含まれており, K + と Zn²+が含まれてい ない。 b沈殿D は Fe(OH) 3 ↓ なので, Fe3+ が含まれている。 思考力のトレーニング 3 難 クロム酸カリウムと硝酸銀との沈殿反応を調べるため, 11本の試験管を使い, 0.10 mol/Lのクロム酸カリウム水溶液と 0.10 mol/Lの硝酸銀水溶液を,それぞ れ表に示した体積で混ぜ合わせた。各試験管内に生じた沈殿の質量 [g] を表す グラフとして最も適当なものを、次の①~⑥のうちから1つ選べ。 ただしH=

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化学 高校生

操作f は何をしているのでしょうか?詳しく教えていただきたいです。お願いします。🙇

18 解答にあたって必要があれば、 次の値を用いよ。 原子量: H=1.0, C = 12.0, N = 14.0, 0 = 16.0, Na=23.0, S=32.1, Cl=35.5, K=39.1, Ca=40.1, Ag = 107.9 金属イオンの沈殿生成反応を上手く利用することで, 溶液中に存在するイオンの分離や定 量などが可能となる。 次の文章Aはその分離に関して, 文章Bは定量に関して記述してい る。これらの文章を読み, 問 1~4に答えよ。 ただし, 気体はすべて理想気体とみなす。 A : 図1は Ca²+, Na+ Zn²+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ag+ を含む試料溶液に対して,各イ オンを分離し,目視でその存在を確認した手順を示している。操作 a では試料溶液に塩C 酸を加えることで Ag+, Pb2+がCIと [ ①] 色の沈殿を形成する。 生成した沈殿を ろ別することで Ag+, Pb²+ を他の金属イオンと分離できる。 ここで塩化鉛の沈殿のみが [②] に溶けるため, 操作 bにより Pb²+ と塩化銀の沈殿との分離が可能となる。さら に操作 c〜f により、 残りの金属イオンもそれぞれ沈殿として分離され, 最終的に沈殿 せず試料溶液に残るのは Na + となる。 試料溶液 (a,Nat, Zhat, Feat, Pb2+, Coet, Ag+) 操作 a: 塩酸を添加する 沈殿 沈殿 溶液 操作b: ② を加える操作 c: H2Sを吹き込む 溶液 沈殿 Plat. Ca 溶液 (Na+ ) 溶液 溶液 (22分 解答は本冊 P.64 NH₂+(1₂0 f 操作e H2Sを吹き込む 2+ 操作 d:加熱して煮沸後, 容液 濃硝酸を数滴加え, NH4CI を加えたのち, アンモニア 水で塩基性とする 沈殿 3t Cacos 「 沈殿 102h 操作①: 酢酸を添加し, 煮沸後, アンモニア水で塩基性として (NH42CO3を 添加する 沈殿 Z²NH₂ + OH Hed+ CH₂ co off Ca 図1 金属イオンの分離手順 (各操作における金属イオン濃度や添加溶液濃度は分離に最適なものとする) 問3 1 (3) (4

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数学 高校生

解答の12行目の❗️がついてるところで意味は理解できるのですが答えにu≠0はいらないんですか? 教えて欲しいです!

342 00000 f(x)=x-xとし、関数y=f(x)のグラフを曲線C とする。 点 (u, v) を通る曲 演習 例題224 3本の接線が引けるための条件 (2) [類 鹿児島大] 基本 219, 演習 223 |線の接線が3本存在するためのu, vの満たすべき条件を求めよ。 また、その 条件を満たす点(u, v) の存在範囲を図示せよ。 指針 前ページの演習例題223と考え方は同様である。 ① 曲線C上の点 (t, f(t)) における接線の方程式を求める。 2 ① で求めた接線が,点 (u, v) を通ることから,t の3次方程式を導く。 ③② の3次方程式が異なる3個の実数解をもつ条件を, u, vの式で表す。 解答 f'(x)=3x2-1であるから, 曲線C上の点の座標を(t, f(t)) とすると,接線の方程式は すなわち y-(t³-t)=(3t²-1)(x−t) y=(3t2-1)x-2t3 v=(3t²-1)u—2t³ この接線が点 (u, v) を通るとすると よって 2t3-3ut2+u+v=0 (1) 3次関数のグラフでは、 接点が異なれば接線も異なる前ページの検討 参照。 ゆえに,点(u, v) を通るCの接線が3本存在するための条件 は,t の3次方程式 ① が異なる3個の実数解をもつことである。 よって, g(t)=2t3-3ut'+u+vとすると, g(t) は極値をもち, 極大値と極小値が異符号となる。 g'(t)=6t²-6ut=6t(t-u) であるから u0 かつg(0)g(x)<0 g(0)g(u) < 0 から (u+v)(-u³+u+v) <0 (2) ②でu=0 とすると20となり,これを満たす実数 vは存在 しない。ゆえに,条件u≠0 は ② に含まれるから、求める条件 は ② である。 [u+v>0 ②から よって -u³+u+v<0 u+v<0 =u³+u+v>0 [v>_u \v<u²³-u ...... または <-u または [v>u³_u したがって,点 (u, v) の存在範囲は 右の図の斜線部分。 境界線を含まない。 ✓3 0 3 2√3 9 2√3 9 (02/0₂ √3 3 ◄y-f(t)=f'(t)(x−t) 1125 I p.337 の例題219 参照。 g' (t)=0 とすると t=0, u u=0のとき, t=0,uの うち一方で極大,他方で極 小となる。 v=uuのとき v=3u²-1 0 とすると √√3 3 u=± √3 u=± 03 のとき LES & HI (複号同順) = 2√3 9 直線v=-uは曲線Cの 原点Oにおける接線。

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