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物理 高校生

物体の全体の質量は5m(kg)どのようにして導いたのでしょうか。また、正方形の質量比4:1は求める必要があるのでしょうか。

[ 問3-2 右ページ上図の物体の重心の座標を求めよ。 | 4×4の正方形と、2×2の正方形に分割してみましょう。 これらの正方形の重心座標は,それぞれ (22) と (51) になりますね。 次に,これらの正方形の質量を求めたいのですが, 物体の質量が与えられて いません。 そこで,物体全体の質量を5m 〔kg〕 とおいてみましょう。 解きかた まず、物体を対称性がある部分に分けます。 物体の質量は、その物体の面積に比例します。 2m²あたり20kgの板は1m²あたり10kgですよね。 4×4=16cm²の正方形と, 2×2=4cmの正方形の質量比は4:1です。 2×2の正方形をm[kg〕 とすると, 4×4の正方形は4m 〔kg] です。 物体全体の質量を5mとおいたのは,計算しやすくするためですね。 したがって 求める重心の座標は XG = YG = 4m2+m・5 13 = (cm) 4m+m 5 XG= 4m 2+m・1 9 4m+m 5 = もう1つ重要な考えかたとして、物体を質量6m[kg]の6×4の長方形と、 質量-m〔kg〕の2×2の正方形に分割するというものがあります。 YG = 2つの四角形の重心の座標はそれぞれ (32) と (53) とわかります。 面積は24cm²と4cm² なので,質量比は 6 : 1 ですから 6m 〔kg〕 と-m 〔kg〕 とおくと, 重心の座標は (cm)... 答 6m.3+(-m)-5 6m+ (-m) 13 5 6m 2+(-m) 3 6m+ (-m) と、先ほど求めた値と一致します。 9 = [cm] - [cm] 5 ... 0

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物理 大学生・専門学校生・社会人

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

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理科 中学生

答え付きで分かりやすく教えてください🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♂️

2 図1のように, プラスチックの容器に炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸を別 かたむ 「々に入れ、ふたをして電子てんびんで容器を含めた全体の質量をはかりました。 図1の容器を傾けて, ⑩ 炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸を混ぜ合わせて, 化 学変化を起こしました。化学変化後,電子てんびんで容器を含めた全体の質量 をはかったところ、はじめにはかった質量と同じでした。ただし、この実験で, 炭酸水素ナトリウムと塩酸は過不足なく反応したものとします。 (1) 下線部の化学変化では,3種類の物質が生成します。この3種類の物質を 全て書きなさい。 アドバイス T (3) 次に、図2のように、うすい塩酸40.0mL を入れたビーカーと炭酸水素ナト リウム1.0gをのせた薬包紙を電子てんびんにのせて全体の質量をはかると, 136.2gでした。 うすい塩酸に炭酸水素ナトリウムを加えて化学変化を起こし, 再びビーカーと薬包紙を含めた全体の質量をはかると,135.7gでした。 ① この実験で発生した気体の質量は何gですか。 8) (2) 下の内は,2つの実験について考察した内容の一部です。 文中の〔 〕 に適切な内容を入れなさい。 図 1 炭酸水素ナトリウムと塩酸の化学変化では, 固体の物質, 液体の物質, 気体の物質が生成します。 (2)この実験で,反応前の炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸の質量の合計をXg,反応後に生成した3種類の 物質の質量の合計をYgとすると、XとYの大小関係はどうなりますか。 解答欄の〔〕内に,,>, のうち,適切な記号を入れなさい。 Y g アドバイス うすい塩酸 ③の法則は,化学変化の前後で全体の質量は変化しないことをいいます。 の容器 プラスチック 3 図のように,炭酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム 水溶液をそれぞれ別々のビーカーに入れ、電子てんびん でビーカーを含めた全体の質量をはかった後, 炭酸ナト リウム水溶液を塩化カルシウム水溶液に加えたところ, ちんでん 白い沈殿ができました。 ただし、炭酸ナトリウムと塩化 カルシウムの化学変化では、気体は発生しません。 白い沈殿ができた後のビーカーを含めた全体の質量は, 反応前と比べてどうなっていますか。 簡潔に書きなさい。 図2 う Xg 量が小さくなっていた。 このことから, 気体が発生する化学変化では,化学変化を 容器の中で起こすと, 物質の出入りがないため質量は変わらないと考えられる。 ③②の下線部⑥のような結果になったのは、何という法則が成り立っているからですか。 3 [ 図炭酸ナトリウム水溶液 塩化カルシウム水溶液 電子てんびん ふた 炭酸水素 ナトリウム 図1の装置で塩酸と炭酸水素ナトリウムの化学変化を起こしたときは, ⑥反応の前後で質量が変わらなかっ たが,図2のように塩酸と炭酸水素ナトリウムの化学変化を起こしたときは,反応前より反応後のほうが質 電子てんびん 炭酸水素ナトリウム |薬包紙 電子てんびん 白い沈殿

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