学年

教科

質問の種類

物理 大学生・専門学校生・社会人

物理のエッセンスp.44-45のEX3で、床に摩擦がある時と無いときでBが床から受ける動摩擦力が変化するのがよく分かりません。 詳しく教えていただきたいです。

IV 運動の法則 45 F 図AはBから動摩擦力 μmg を左向きに受 m ○m けるので 糸 A man=ー Lmg . aA=ーPg 仮りの姿 動摩擦力 M 一方,Bはその反作用を右向きに受けるので 4mg ) M mO B Map=4mg * ap=Lmg M ●M 動摩擦力の反作用 e Bの式を(m+M)ag= で始める人が非常に多い。Aが乗っていて重いと いう意識からなのだろうが, 運動方程式の質量の項は “注目物体の質量 だった! Bに注目しているからそれは Mなんだ。 Bに対するAの相対加速度αは α=an-ap=-m+M B上で止まるのは相対速度が0になるときだから のm F M M M F m 箱 Mg 44 上の図(b)および(d)で, m と面との間に摩擦があり,動摩擦係数をμとした ときの加速度aを求めよ。 Mu。 0= o+at より t= (m+M)μg Mv。 2(m+M)ug G相対加速度 を活用したい また, 0°-v%=2αl より 1=- 45* 質量 mのAとつり合わせるためにはBの質量 M。はいくらにすればよいか。 次に, Bの質量を M としたところ, Bが下がった。Aの加速度aおよび 糸Bの張力Sを求めよ。 2つの滑車は軽いものとす 定滑車 糸B ここで, oは相対初速度(3Dvo-0) として用いている。なお, AがB上で止 まった後は動摩擦力はなくなり, 2つは一体となって, ひo+aat=0+apt=_" の速さで床上をすべる。 -Vo 糸。 m+M 動滑車 る。 -糸Y ■B Miss 1= vot +ante としてはダメ。 Q^はB上での動きでなく床に対する動き を表しているからだ。運動方程式の加速度は地面に対するものだった! m 製トク Aの動きと比べると動滑車の動きは半分。 Sよっと一言 床に摩擦(動摩擦係数μ)があると, Bが床から受ける動摩擦力は いくらになるか分かるかな? μMg ? それともμ(M+m)g? この場合はμ(M+m)gが正しい。頭がこんがらがりそうだね。 動 摩擦力 μN は床からの垂直抗力Nで決まり, 上下方向では力のつり 合いが成りたち, N=(M+m)gとなるからなんだ。 床は2物体分 の重さを支えなければならない。一考えてみれば当然のことだね。 つまり, Aに比べてBは動く距離, 速さ, 加速度すべてが半分になる。 46* 質量 MのAに質量 m, 長さ1のロープを取り付 け,なめらかな床上をFの力で引っぱる。付け根か らx離れた位置でのロープの張力 Tを求めよ。 M X、 m F A utugS さあ,運動方程式も最終段階だ。次のケースで実力を試してみよう。 Q&A EX3 滑らかな床上に置かれた質量 Mの板B がある。質量 m の小物体 Aが速さ で飛 び乗り,Bの上を滑った。 それぞれの物体 Q この場合 Aは動摩擦力を左向きに受けるのは直感的に分かります。でも, 一般に,動いている板から受ける動摩擦の向きはどのように決めるのですか。 A 速度の向きと逆というのは固定面のときのこと。板が動いているときは, 板 に対する動き(相対速度)と逆向きと判断する。 もし, 相対速度が0なら静止摩 擦の話になる。動摩擦か静止摩擦かは, 地面に対する動きでなく, 接触面が滑 り合うかどうかで分かれるんだ。 m A の加速度を求めよ。また, AがBに対して 止まるまでの時間さとB上で滑る距離!を 求めよ。A, B間の動摩擦係数をμとする。 B M

回答募集中 回答数: 0
物理 大学生・専門学校生・社会人

ここの5-1なのですが、 直列ではなく並列になるというところがわからないので わかる方がいらっしゃいましたら教えて欲しいです

A真空中において, 面積S(m°] の2枚の極板を間 隔d(m] 離して置いて, 起電力V[V] の電池につな ぎ、スイッチSを閉じて充電した。 真空の誘電率を Eo[F/m] とし、 極板間の電場は一様とする。 (1) コンデンサーの電気量, 極板間の電場の強さ, 静 電エネルギーをそれぞれ求めよ。 (2) スイッチを閉じたまま, 極板間隔を 2d[m] にし た。電気量と電場の強さを求めよ。 (3) 極板間隔をもとのdに戻し,スイッチを開いてから, 間隔を2dにした。 極板 間の電圧を求めよ。 また, 間隔を広げる際に必要な外力の仕事を求めよ。 (4)続いて, スイッチは開いたまま, 極板間の右半分に厚さ d, 比誘電率 e, の誘 電体を挿入した。電気容量と電圧を求めよ。 52F と3Fのコンデンサーをそれぞれ200 V, 300Vで充電し, 図のようにつなぎ, スイッチSを閉 2F S 15 じた。 200 V (1) コンデンサーの電圧はいくらになるか。 3F (2) 2uF のコンデンサーで左側の極板の電気量は 何uC か。 300 V (3) 続いて,2μF のコンデンサーの極板間隔を2倍 にした。 コンデンサーの電圧はいくらになるか。 6 帯電していないコンデンサー C. と C2, 起電力V の電池を図のように接続し, スイッチSを閉じる。 C, の電気容量はCで, 極板間隔はdとする。 Ca は 3 Cと同形の極板からなり, 極板間隔は である。 2 ) Caの電気容量をCを用いて表せ。 2 C,と Ca の合成容量をCを用いて表せ。 3 C,の電気量と電圧を求めよ。 スイッチを開き, C。の極板間(図中の点線部)に厚さdの金属板を挿入する。 C,の電圧を求めよ。 いて, C, と Ca を回路から切り離し, 正·負の極性を合わせて並列につない だときの電圧を求めよ。 279

解決済み 回答数: 1
物理 大学生・専門学校生・社会人

ドブロイ波長についてなんですが 波長の整数倍nと量子数nが一致する理由ってありますか?

標準問題 子の速さを1,真空のクーロンの法則の比例定数を ko とすると, 軌道半径rはe, m, ko, v との間にはたらく静電気力を向心力として, 等速円運動をしていると考える。このときの電 を用いてア=ア] と表せる。 軌道の周の長さ 2πrは, 量子条件より, 正の整数(量子数) 20原 124 A) 必147.〈水素原子モデル〉 次の文中の「ア]から「カに適切な数式や数値を入れよ。 ボーアは水素原子の構造に関する次のようなモデルを提唱した。 n, プランク定数hおよびm, uを用いて, 2πr=_イ」と表せる。この式は,ド·プロイに よって物質波の考えが導入されて以降,「2πrが定常状態の電子の波長(ド· プロイ波長)の 整数倍である」と考えられるようになった。これらの関係から, 量子数nの定常状態の軌道 半径r,はe, m, ko, h, n, π を用いて, グカ=ウ」と表すことができる。n番目の定常状 態にある軌道上の電子の全エネルギー Enは, 電子の運動エネルギーと,静電気力による位 置エネルギー(無限遠を基準とする)の和より, e, m, ko, h, n, π を用いて, En=エ と表される。このように, ボーアは水素原子の中で定常状態にある電子は,とびとびのエネ ルギー準位をもつという仮説をたてた。 ボーアの水素原子モデルにおいて, 電子が n=1 の定常状態にあるときを基底状態, n>2 の定常状態にあるときを励起状態という。量子数nの励起状態にある電子は,きわめて短い 時間で量子数n'("'<n)の状態に移り,その差のエネルギーを光子として放出する。このと き,放出される光子の波長入は振動数条件から, 真空中の光の速さcおよび e, m, ko, h, n, n', π を用いて, ー%=Dオ]と表される。 水素原子の示す線スペクトルの観測結果から得られた輝線の波長入は,リュードベリ定数 Rを用いてー=Rー)の規則性をもつことが示されていた。 ボーアの水素原子モデ ルによるリュードベリ定数の計算結果は, すでに知られていたリュードベリ定数の値と高い 精度で一致し,水素原子のスペクトルを理論的に説明することに成功した。リュードベリ定 数 R=1.1×10'/m とすると, 水素原子の線スペクトルのうち, 可視光線領域 (3.8~7.8×10-7m)の輝線群の2番目に長い波長は, 有効数字2桁でカ 1 1 2 n Im と計算できる。 [20 九州工大 改]

解決済み 回答数: 1
化学 大学生・専門学校生・社会人

サイエンス社の分析化学より、テスト勉強で解説が無く理解出来ずで焦ってます…誰か助けてくださいー(><)

2 ヨウ素還元滴定に関して以下の問に答えよ。 (1) Pd°+ と Ni?+ のうちヨウ化物イオンで還元できるのはどちらか? その 全反応の反応式と平衡定数を求めよ(付録5を用いよ). (2) 銅を含む試料0.5073gをヨウ素還元滴定によって分析した。溶液中の Cu?+ は Cul に還元された.遊離した I2 を 0.1000 M Na2S2O3 標準液で滴定する のに 38.18ml を要した. 試料中の銅の重量パーセントを求めよ. 3 堆積岩ドロマイト (主成分は MgCO3· CaCO3)中の Ca を以下の手順で分析 化学種が二 る。分配反応 した。 の分配を利用 換について学 また,イオン ことにしよう (ア) 粉末試料を塩酸に溶解した。 (イ)(ア)の溶液にシュウ酸アンモニウム溶液とアンモニア水を加えて,シュ ウ酸カルシウムを沈澱させた。 (ウ)沈殿をろ過により集め, 1.0M硫酸に溶解し, 過マンガン酸カリウム標準 液で滴定した。 (1) 操作(1)で発生する気体は何か? (2) 操作(2)でCa?+ と Mg^+ が分離できることを定量的に説明せよ。 ただし, 沈殿生成前の溶液中の Ca°+ と Mg:+ の全濃度はそれぞれ 6.0×10-4 M, 溶 液の pH は4.00, シュウ酸アンモニウムの全濃度は 0.20Mであったとする。 (3) 過マンガン酸イオンとシュウ酸イオンの半反応は次式で表される. MnO4+8H*+5e~ =D Mn*+ +4H2O E° = 1.51 V 2CO2+ 2H* + 2e~ = H2C2O4 E°= -0.49 V 操作(3)の滴定反応式を記せ. 終点までに加えられた過マンガン酸イオン量は, 2.2 × 10 mol であった。試料中の Ca 量 (mol) はいくらか? n

回答募集中 回答数: 0
数学 大学生・専門学校生・社会人

数学IIIです。青チャート例題282 下の問題が全くわからないのでわかりやすく教えていただけないでしょうか?

459 重要 例題282 共通部分の体積 両側に無限に伸びた直円柱で, 切り口 が半径aの円になっているものが 2 つある。いま,これらの直円柱は中心 中心軸 π 軸が一の角をなすように交わってい 4 るとする。交わっている部分(共通部 8章 分)の体積を求めよ。 [類 日本女子大] 40 基本270,271 体 積 指針>重要例題 281 と同様に立体のようすはイメージしにくいので, 断面を考える。 立体の体積 断面積をつかむ ここでは,中心軸が作る平面からの距離がxである平面で切った断面を考える。直円柱は, その中心線と平行な平面で切ったとき, 断面は幅が一定の帯になる。したがって, 帯が重 なっている部分の断面積を考える。 解答 2つの中心軸が作る平面からの距離がxで ある平面で切った断面を考える。 の幅2/αーx° の帯が角-で交わっている /π )4 C 4 2- 1 から,その共通部分は1辺の長さが 2ー/2-2v/2V-x のひし形である。 切断面のひし形の面積は 2/21αーx·2/ー 「TI )4日 真横から見た図 Va? E42 (α-x) x よって,求める体積を Vとすると, 対称性から V=2),4/2 (αーズ)dx 3 16/2 3 練習 4点(0, 0, 0), (1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1) を頂点とする三角錐を C, 4点 282 (0, 0, 0), (-1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1)を頂点とする三角錐をx軸の正の 方向にa (0<a<1) だけ平行移動したものをDとする。 「のとき CとDの共通部分の体積V(a) を求めよ。 また, V(a) が最大になると +C650 レ 。

回答募集中 回答数: 0