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物理 高校生

赤い丸で囲んだところはは、Aの位置エネルギーですか?Bの位置エネルギーですか?教えてください!

42 電磁気 1 静電気保存則 11 静電気保存則 43 +Q [C] を帯びた質量 M [kg] の粒子 Bがx軸 上の点Pに静止している。 また,+q 〔C〕 を帯びた質 M.Q m.g A No B →x P 量m 〔kg〕 の粒子 A が最初, B から十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に速度vo [m/s] で動いている。 クーロン定数をk [N·m2/C2] と し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 *ず,粒子Bが点Pに固定されている場合について, [1) AB間の距離の最小値 ro 〔m〕 を求めよ。 (2) AB間の距離が2ro 〔m] のときのAの速さv [m/s] を求めよ。 (3)Aの加速度の大きさの最大値 amnx 〔m/s2] を求めよ。 次に,粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について, (4). AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s] を求めよ。 ま た AB間の距離 1 [m] を求めよ。 (5)その後AとBは互いに反発し遠ざかる。 十分に時間がたった後 のAの速度v [m/s] を求めよ。 LECTURE (1) 無限遠点での位置エネルギーはU=g×0=0 で AB間の距離がrの とき U = qr kQ と表されるから、力学的エネルギー保存則より 12mu2+0=0+ kgQ 2kgQ .. Yo= ro mvo2 (2)前問と同様に 11/23m²+0=1/12/31 kqQ -mv² + 270 1 = A (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで, AがBに最も近づいたときだから mamax=k- = k 9Q ro2 kqQ Cmax= mvo mro4kgQ (4) 最接近のときの相対速度は0で AとBの速度 は等しくなるから, 運動量保存則より v= 72 加速度のこと は力に聞け! 止まったし mv=mu+ Mu m . u = Vo + m+M 物体系についての力学的エネルギー保存則より nv= 11/21m² 120m² +12/2/21 (岡山大) 71 Bから見れば 上で求めたuを代入して n= mMvo2 2kgQ(m+M) AAはUターン kqQ r Level (1)~(3)★ (4),(5)★ Point & Hint (1) (2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUはU=gV と, kQ V= からつくり出す。 r (3) 加速度といえば, — 運動方程式 ma=F を思い出したい。 (4) 物体系に働く外力がないから…。 最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については,A・B 全体について (物体系について) 力学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5)2つの保存則の連立。 A と B は十分離れるので位置エネルギーは0としてよ い。 位置エネルギー U= はAとB 全体でつくり出したもので, 1, 2)では Bが固定されているためAだけで使えたのである。 力学でいえば. AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似てい (5)Bの速度をひB とすると, 運動量保存則より 力学的エネルギー保存則より mv=mvs+M ... ① 11/23m²=1/21mv^2+1/2v…② ①,②よりv を消去すると V₁ = m-M m+Mvo という の正負はとMの大小関係で決まる。 なお,計算からは 解も出るが,Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 別解 弾性衝突とみなしてもよい。 反発係数 e=1 だから ひA-VB=-1× (v-0) ......③ ①と③の連立で解くと早い。

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化学 高校生

4番の計算の公式?や(5.6×10^-8)^3の計算もよく分からないです。

基本例題 2 塩化ナトリウムの結晶 塩化ナトリウムの結晶の単位格子を図に示した。 (1)単位格子に含まれる Nat, Cl の数はそれぞれ何個か。 (2)1個のNa+の最も近くにある CI- は何個か。 また, 中心 間の距離は何 nm か。 (3)1個のNa+の最も近くにある Na+ は何個か。また,中心 間の距離は何 nm か。√2=1.4,√3=1.7 とする。 (4) 1 molの塩化ナトリウムの結晶の体積は何cm か。 7 解説動画 Cl Na+ -0.56nm||┫ アボガドロ定数=6.0×102/mol, 5.6°=176 とする。 (5)塩化ナトリウムの結晶の密度は何g/cmか。 Na=23,Cl=35.5 とする。 指針 NaCl の結晶では, Na+ と C1 が接していて, Na+ どうし, CI どうしは接していない 1nm=10m=10-7cm 曜(1) Na+(●): 1/2×1 1×12 (辺の中心) +1(中心)=4 (個) 圏 CI (●): 1/28(頂点)+/12/26(面の中心)=4(個) 圏 (2) 立方体の中心のNa に注目すると, C1は上下, 左右, 前後に1個ずつの計6個 答 中心間の距離は一辺の長さの1/23 で, 0.28nm 圏 2 (3) 立方体の中心のNa+ に注目すると, Na+ は立方体の各辺の中心の計 12 個 答 中心間の距離は面の対角線の1/2 で, 0.56mm×√2×1/2=0.392nm≒0.39nm 面の対角線の長さ (4) 単位格子 (Na+, CI がそれぞれ4個ずつ) の体積が (0.56nm)=(5.6×10cm なので, 1mol (Na+, CI がそれぞれ 6.0×1023 個ずつ) の体積は, (5.6×10-cm)× 6.0×1023 176×6.0×10 - cm=26.4cm≒26cm 答 3 (5)密度=- 質量 より 体積 4 58.5g 26.4cm3 =2.21... g/cm ≒ 2.2g/cm 答

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