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物理 高校生

なぜ左向きになるのですか?⑴

解説動画 4.0kg 第 12.0N I 分 例題16 粗い水平面上の運動 知識 きの ・基本問題 90・92 粗い水平面上に置かれた質量 4.0kgの物体に、一定の大きさ12.0Nの力で右向 きに引くと、物体は面上をすべり出した。 物体と面との間の動摩擦係数を0.20、 重力加速度の大きさを9.8m/s2 として、 次の各問に答えよ。 (1) 物体が受ける動摩擦力は、どちら向きに何Nか。 2物体の加速度は、 どちら向きに何m/s2 か。 指針 (1) 物体は、 運動の向きと逆向きに動摩擦 力を受けており、 その大きさは、「F'=μ'N」 と表され る。物体が受ける力を図示して考える。 re☑ 章 運動とエネルギー (2) 物体の運動方程式を立て、 加速度の大きさを求める。 解説 (1) 物体は、重力、 大きさ 12.0N の力、 接触 している面から垂直抗力、動摩擦力を受けている。 垂 直抗力の大きさを N[N] 動摩擦力の大きさをF'[N] とすると、それらの力は図のように示される。 鉛直方向に物体は運動し 。 ないので、その方向の力は つりあっている。 N-4.0×9.8=0 N=39.2N したがって、 「F'=μ'N」 AN →a 12.0 N F' mg の公式に、μ'0.20、 N =39.2N を代入すると、 左向きに 7.8N F''=0.20×39.2=7.84N (2) 右向きを正として、 物体の加速度をα [m/s2] とする。 物体の運動方程式 「ma=F」 に、 それぞれの数値を代 入して、 4.0×α = 12.0-7.84 a=1.04m/s2 右向きに 1.0m/s2 kg Advice 摩擦を無視できる面上の運動では、垂直抗力 は、運動方向の力の成分をもたないので考慮する必要は ない。 しかし、摩擦を受ける面上の運動では、動摩擦力 が垂直抗力の大きさに比例するので、考慮する必要があ る。

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化学 高校生

③の実験のところなんですけど、ヨウ素と水酸化ナトリウムを加えて温めたら黄色沈殿が生じる時って、二つの構造式があるじゃないですか?CH-OHのバージョンと、C=Oの二つだったと思うんですけど、なぜ、Dはその形だとわかるのですか?

ホル C=Cor環 ~アルケン, アルコールの構造決定問題~ 【1】 を次の例にならって簡略化して記せ。 分子式 CHioで表される化合物Aがある。 実験1~実験5を読み,化合物 A~Gの構造式 CH3 CH3-CH2-CH CH2-OH CH3-CH-CH3 CC=C H OF C-H H OH 実験1 実験2 実験3 化合物Aに水を付加させると, 不斉炭素原子をもつ生成物Bと不斉炭素原 子をもたない副生成物Cが得られた。 化合物B, Cいずれも金属ナトリウムと 反応して水素を発生した。 化合物Aを臭素水に加えたところ、臭素水の赤褐色が消えた。 液体 色は別に覚えなくて 酸化 良い マルコフ・ニコフ則 ① +H2O 実験 4 実験 5 化合物Bを二クロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると,化合物Dが3+KC50 得られた。 化合物Dにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めると, 黄 色沈殿が生じた。 ・酸化 化合物Cを二クロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると、化合物Eが14 得られた。 化合物Eにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めても黄色 沈殿は生じなかったかフェーリング液を加えて加熱すると, 赤色沈殿を生じ た。 化合物Eをさらに二クロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると, 分子式 C5H10O2で表される化合物が生成した。 化合物Cに濃硫酸を加え, 170℃で加熱すると化合物Aが得られた。 一方, 一元に戻った 化合物Bに濃硫酸を加え, 170℃で加熱すると、 主生成物Gとともに副生成 物として化合物Aが得られた。 化合物Gは,化合物Aと同じ分子量をもち, 幾 何異性体は存在しなかった。 シス・トランス異性体 S 0 -COOH -CH2OHアルデヒド 酸化 カルボン酸 C3-CH2-CH2OH C-C-C- c-c-c- c-- どっち?? A ZA、C=C. 不斉炭素 BC ~OH ヒドロキシ基 【2】 次の文章を読み, 文章中の 分子式 CH12Oである化 8種類ある。 化合物A, B, C これらを二クロム酸カリウ 化しなかったが, B, C, D のうち、ヨウ素と水酸化ナ が生じ, アンモニア性硝酸 のDからの生成物は不斉 一方, BおよびCを濃 からは3種類のアルケン K050 -6-443 3- 生じたから、 固(濃硫酸 A ザイジェク CH2 CH3-CH C=CH2 H ← 3 -1720 -7720 cen GA -CH-CH3 ↓ 存在しない 同じ (CH3-C CH3 OH SCH3 C H Gi

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物理 高校生

これって同じですか?

Ⅱ 気体の熱力学 23 PAV を用いてよいという理由もこれで 分かってくれたことだろう。 温度降下 法則は 4UW 代表的変化のまとめ 度は上昇する。 熱力学には多くの公式が現れる。 記憶の引き出しを整理し,いつでも取り 出せるようにしておこう。 -B 断熱圧縮のケース PV=nRT 断熱膨張なら (BAのようになる 定積変化 Poc T stone 定圧変化 VT 等温変化 PV=一定 断熱変化 A V 提示されること 混同されがちだが, 単原子分子なら U=nRT nR 3 Cy= = Cp= ■PV = nRT を用 から, 結局 ちょっと一言 細字は状態方程式や定義からすぐに分かるので覚える必要はない。 定圧変化では PAV =nRAT も活用しよう。 最後の3つは単原子 にしか使えないことに注意。 となっている。 PV'=一定 UnCyATは共通に使える。 Q=nCyAT Q=nCpAT 4U=0 Q=0 Cp=Cy+R 4U=Q+W W=0 W=-PAV ⊿Tは正か負か。 になったか。 温 u High U=nC,Tも共通に(無条件で) 使える。 なお,二原子分子なら Cv=R 26 定積, 定圧, 等温, 断熱を組み合わせて図のよう に変化させた。 (1) 断熱変化はどれか。 (2) 熱を吸収した過程はどれか。 (3) 内部エネルギーが増加した過程はどれか。 27 図aのP-VグラフをV-T グラフ AP *P せたら体積 また,温度変 定は用いず, に直せ。 II は等温変化であり, グラ フは概略でよい。 図bのP-TグラフをP-Vグラフ (概略)に直せ。 また, 気体が仕事を された過程はどれか。 I III 図a 図 b I 熱 5 もっと直感的にいえば, PAV は図の 灰色部の面積で, それはほとんど斜線部 と等しいはずである。 ⊿V は小さいので 本当の図は針のように細く、 先端の小さ な三角形が欠けるかどうかな らないということ 26 (1) I, Wが等温と断熱の可能性が あるが, 傾きが急なⅣが断熱と決まる。 Iが等温。 でP, nRが一定だから VT これは 原点を通る直線となるから, 右上のよう なグラフが描ける。 (図b) Ⅰは定圧で温度上昇だから, P-V グラフ上は右へ移る。 IIはPとT が比例しているから, PV=nRT より Vが一定のとき、 つまり定積と分かる。 温で圧力増加。 仕事を のは圧 T 熱の 「PV'=一定」において, 6/Cv>1 なので,等温の「PV= 一定」 と比べ, 数字的に断熱の方が グラフの傾きが急と判断すること もできる。 (2) まず, Ⅳは断熱でカット。 II (定積) (定圧) では熱の吸収・放出は温度変 ■化に目を向ければよい。 P-V グラフの 第2の性質から、この場合はいずれも温 降下と読み取れ, 熱は放出しているこ とになる。 残りはⅠ (等温)で膨張しているから 外への仕事, よってW<0 等温の4U=0を用いると 0=Q+W : Q-W>0 確かにⅠは熱を吸収している。 (3) 温度が上昇した過程をさがせばよい。 等温のⅠはカット。 ⅡⅢは上述のよう に温度降下。 残るIVは断熱圧縮だから温 度は上昇。 27 (図a) Iは定積で,温度上昇, II の等温は体積が増していることが読み取 れる。 Ⅲは定圧で温度降下と分かるが, V-T グラフ上でどんな線を描くのかを 状態方程式で考えてみる。 PV =nRT 図a 図 b 28 (1) A,Bの圧力はたえず等しいこ とに注目する 後の圧力をPとして、ま ずB の気体について, PV =一定より :.P=2P。 P.V₁ = P. V Aもこの圧力だから 2P. (Vo+)= nRT はじめは P.VonRT 辺々で割ることにより T = 3T AU=nCAT nCy(T^T)=2nCyT。 (2) A, B 内の気体がビストンに及ぼし ている力の大きさは等しいから, A内の 気体がした仕事 W' はB内の気体がさ れた仕事に等しい。 第1法則より A... 40=Q,+(-W) B… 40p=0Q2+W' 辺々加えて W' を消去すると 4U+0=QQ.....① Q2=Q-2nCT

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