物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 答え教えてほしいです!多くてすみません。 問題 1. 長さ ru のひもの先端に、質量のおもりを結ん で滑らかな水平面上で速さ 2 の円運動をさせ た。 その後、 ひもを円の中心方向に非常にゆっく りと引っ張って、長さを ro/7 にした。 このことに ついて、 下記の問いに答えなさい。 (a) この過程を通じて、 おもりの角運動量は保存 することを示せ。 1点 (b) ひもの長さr が ro≧r ≧ro/7 のときの、 お もりの速さと、 ひもがおもりを引く力の大 きさ F を求めよ。 2点 (c) ひもの長さが ru から ro/7に変化したときの おもりの運動エネルギーの変化量を求めよ。 ・・・1点 (d) ひもがおもりになした仕事を計算し、 おもり の運動エネルギーが増加した理由を説明せよ。 2点 2. 質量が M, 半径が α、 高さ (厚さ) がもの一様な 剛体円柱を考える。 それが、 仰角 6 の斜面を滑ら ずに転げ落ちる運動を考える。 剛体の重心は、常 に一つの平面内を運動し、 回転軸は常にこの平面 に垂直であるとする。 2-18 図に示したように、 重 心が運動する平面を ry平面にとって、重心の座 標を (2G, YG) とする。 また、円柱が斜面から受け る摩擦力の大きさをF、 垂直抗力の大きさをRと する。 Mg R 2-18 図 斜面を転落する円板 (a) (rg, yg) が満たすべき運動方程式を記しなさ い。... 1点 (b) 回転軸周りの力のモーメントの大きさNを 求めなさい。 ... 1点 (c) 回転軸周りの円柱の慣性モーメント Ⅰ を求め なさい。... 1点 (d) 剛体の回転角をとして、心が満たすべき回 転の運動方程式を記しなさい。 ... 1点 (e) 滑らないで転げ落ちるための条件式を記しな さい。 ...1点 (f) F が満たすべき方程式を記しなさい。・・・ 1点 (g) IGが満たすべき運動方程式を記しなさい。... 1点 3. 上記の運動の初期条件を次式で与えるとして、 下 記の問いに答えなさい。 t=0のとき、 πc (0)=L, Uc(0)= =0 drG dt (a) 任意の時刻における v(t) と rc (t) を求 めなさい。... 2点 (b) ro(t)=10Lのとき、 をLで表せ。... 1点 (c) このときの位置エネルギーの減少量Uを求め なさい。 ... 1点 (d) このときの重心の運動エネルギー KG を求め なさい。... 1点 (e) このときの回転エネルギー Krot を求めなさ |1点 い。 (f) この運動に関してエネルギー保存則は成り立 っているかどうか論じなさい。 ・・・1点 (g) 円柱の外枠の質量は無視できるとして、円柱 の中身が質量 M の液体で満たされている場 合を考える。 外枠と液体の間の摩擦が無視で きる場合は、液体は回転せずに滑り落ちると 考えられる。 中身が液体の場合と固体の場合 について、 落下速度がどうなるかについて、 エネルギー保存則と照らし合わせて論じなさ 1点 回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 この成分表示が分かりません。 この電場Eは半径aの球内に密度ρで電荷が一様に分布しており、この球の中心を中心とする半径r(r>a)の球面に生じる電場を表します。 ご解説頂けますと幸いです。 よろしくお願い致します。 電場E= Ex= Ey = Ez = Pa ³ 3 {₁+² to 1x²40 1= 101tze PA³ 380 Pa³ 39. Pa³ 3℃。 j y r³ Z | ³ 回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 この問題の解き方は、運動量は保存することから、速度から速さに変換して、3mV=mV+2mv2 だと思ったら間違ってました。正しい回答を教えて欲しいです。 8.2 [レベル: イージー] 質量 3mの物体が速度 V = Vez で運動中に質量mの 3つの物体に分裂したとします. 1つは速度v=-Vex で,残りの2つは同じ速 さで互いに垂直な方向に運動したとき,残りの2つの速さ を求めよう. 未解決 回答数: 1
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 お願いします 問題4 圧縮比が 16のサバテサイクルにおいて, 断熱圧縮前の圧力および温度が 0.1 MPa. 300K であり, 等容過程での燃焼ガスの単位質量あたりの受熱量が 250kJ/kg, 等圧過 程での受熱量が150kJ/kg である。, 燃焼ガスの定圧比熱を1.005kJ/(kg・K), 定容比熱 を 0.7171 kJ/(kg・K)として, (a) サイクル中の最高温度, (b) サイクル中の最高圧力 , (c) サイクルの理論熱効率, を求めよ。 回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 至急です!物理得意な人教えてください! 問題4 圧縮比が 16のサバテサイクルにおいて, 断熱圧縮前の圧力および温度が 0.1 MPa. 300K であり, 等容過程での燃焼ガスの単位質量あたりの受熱量が 250kJ/kg, 等圧過 程での受熱量が150kJ/kg である。, 燃焼ガスの定圧比熱を1.005kJ/(kg・K), 定容比熱 を 0.7171 kJ/(kg・K)として, (a) サイクル中の最高温度, (b) サイクル中の最高圧力 , (c) サイクルの理論熱効率, を求めよ。 回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 初速度の求め方がわからないのですが、どう求めたらいいのですか。 よろしくお願いします。 3.2kgのボールを斜め75°の方向にある初速度v で打ち上げた。 地表に 戻ってくるまでに水平方向に10m進んだ。 初速度v を求めよ。 答え は√の中身を小数点第2位を四捨五入した小数を入力すること。 例) v = √103.45となった時は103.5を入力してください。 y Vo 75° 3 x 未解決 回答数: 1
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 質量6.0キロ、長さL=1.0mの棒材の中心を回転軸として中心からx=300mmの点に、棒材と垂直な力F=10Nを加えた。角加速度を求めなさい。 まず棒材の慣性モーメントを計算する。次に力のモーメントよりトルクを求める。最後に回転運動の運動方程式から角加速度を求める。単位に... 続きを読む M = 6 kg 500 x=300 X F=10 N 500 W 回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 物理基礎の運動エネルギーなどの範囲です。 高校で物理を履修しておらず、何が何か全然わかりません。どなたか教えていただきたいです。 2. 重力下(重力加速度をg とする)で、質量mの物体を地面から高さんの場所から静 かに落とした、この時、地面から高さ1(0≤l≤ん) の時の物体の速度を、以下 のように考えて求めた。 空欄に当てはまるものを答えなさい (10点) (選択肢から選 (必要に応じて、自分で問題のイメージ図を書いてみることをおすすめ) (a)鉛直下向きを正とする。 今、物体には保存力である重力しか働いていないため、 力学的エネルギー保存則が成り立つ。つまり、地面から高さがx (0≤x≤h) であ ● 運動エネノ ダーを K (z)、ポテンシャルエネルギーをU (2) とす ると、以下の式が成り立つ。 K(x)+U(z)=(一定) (1) 今、地面から高さの時の速度をv(z)とする。 ポテンシャルエネルギーの基 準を地面とすると、上の式は K(x) + U(x)= = と求まる。 1 5m イ+mg ウ=(一定) ア と書ける。 (b) 今、高さと、その地点での速度v(x) が判明している地点は、高さんの点で ある。初期条件より、この点ではv(h)=アである。これを式 (2) に代入す ることにより、式中の(一定) の値、 つまり物体の持つ力学的エネルギーは以 下のように K(x) + U(x) = K (h) + U(h) = 1 と求まる。 (c) (2) および (3) を合わせることにより、高さでの速度v(x) が v(x) = 7 (2) 2 (3) (4) 回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 大学物理の問題で質問があります。 単元は電磁気学です。 解説のpm=μ0ISという箇所がわかりません。 ご解説よろしくお願い致します。 原点Oに大きさが pm の磁気双極子モーメントが2軸の 負の向きに置かれている(図9) Oを中心とする半径Rの球 面上の, OPが2軸となす角が0の点Pに生じる磁束密度を, 球 面に接する成分と垂直な成分に分けて求めよ。 [ヒント: 式 (10.40) を用いる.] 13. 地球磁場の水平方向の成分を水平成分, 磁場の向きが 水平方角となす下向きの角度を伏角という。 松本 (北緯36度) における地球磁場の水平成分は30×10 - T伏角は 49.5°であ る。 (1)地球磁場が地球の中心にある磁気双極子によるものと すれば,北緯36度の地点における伏角はいくらになるか. (前問の結果を用いよ。) (2) 地球磁場をつくっている磁気双極子は、地球の中心に ある半径 3.5×10mの核に流れる電流によるものと考え られている。これを半径2×10°mの円形ひと巻きコイル に置きかえたとすれば, コイルに流れる電流はどれほど か。 回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人 約4年前 電磁気学です、 ほとんどわからなくて 答えだけでもいいので、お願いします。 問1.2個のα粒子が 10-12 [m] の距離にある。 クーロン力と万有引力を求め比較せよ。 問2. 半径aの球内に一様な密度ρ [C/m²] で電荷が分布している。 球の内および外の 電場を求めよ。 なお, 球は真空中にあるものとする. 問3. 真空中で半径Rの導体球に電荷Q [C] を与えた. (1) 表面の電場を求めよ。 (2) 分布する電荷の表面密度を求めよ。 (3) 静電応力を求めよ。 (4) 静電エネルギーを求めよ. 問4. 極板間距離 1 [mm] で容量1 [F] の平行平板コンデンサの極板面積を求めよ。 なお, 極板間は真空とする. 回答募集中 回答数: 0