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物理 高校生

(1)がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

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物理 高校生

高校物理の万有引力の問題です。 (6)と(7)が分からないので教えてください

問2 万有引力の典型問題 頻出かつ大事な考え方が詰まっているのでしっかりとできるようにしよう。 地上の1点から鉛直上方へ質量mの小物体を打ち上げる。 地球は半径R、 質量Mの一様な球で、物体は地球 から万有引力の法則にしたがう力を受けるものとする。 図を参照して、以下の問いに答えよ。 ただし、 地 上での重力加速度の大きさを」とする。 また、 地球の自転および、 公転は無視するものとする。 (1)地上での重力加速度の大きさ」を万有引力定数G、および、R、Mを用いて表せ。 以下の問いでは、Gを用いずに答えよ。 (2) 物体の速度が地球の中心から2Rの距離にある点Aで0になるためには、初速度の大きさ”をどれだけに すればよいか。 物体の速度が点Aで0になった瞬間、 物体に大きさがでOAに垂直に方向の速度を与える。 (3) 物体が地球の中心を中心とする等速円運動をするためにはひをいくらにすればよいか。 実際には、点Aで物体に与える速さが (3) で求めた値からずれてしまい、 物体の軌道は、 地球を1つの焦点 とし、 ABを長軸とする楕円となった。 (4)点Bにおける物体の速さをを用いて表せ。 ただし、点Bでの地球の中心からの距離は6Rである。 (5) 物体がABを長軸とする楕円軌道を描くためには、 をどれだけにすればよいか。 (6)(3)の結果を用いて、 ケプラーの第3法則の比例定数kを求めよ。 (7)ABを長軸とする楕円運動の周期を求めよ。 m M A 2R 6R B

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物理 高校生

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

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化学 高校生

黄色のマーカー部分が全く意味分かりません。 ひとつの軌道には電子が2個以上入るってことですか?

(2)K(n=1),L(n=2), M(n=3), N (n=4) の電子殻には最大2, 8, 18, 32 個収容でき, 2n2個と表される。 1つの軌道は電子を2個 収容できるので、軌道の数は2個である。 ※①4 (4) 電子は、エネルギーの低い内側の電子殻から順に収容される。 M 殻には18個の電子を収容できるが, 8個入ると次にはN殻に2個 の電子が入る。 ※② 軌道 1 2 7 (1) ヘリウム 6 酸素 (2) ①F (3) 黄リン (白リン), 赤リン 1 2 He ③ Si る (4) 最外殻 (L殻) が満たされた閉殻構造で, 安定な電子配置 であるから。 C 21 解説 (1) 元素名は原子番号 (陽子の数)に対応して決まっている。 原 子は電気的中性より, 〔陽子の数] = [電子の数] である。 A 1 回は電子の数22He, は (族) 1 2 13 14 15 16 17 18 電子の数2+6でとわかる。 表中の元素をまとめると,右 表のようになる。 H He B C N O F Ne ※③ Si P 2) ① 電気陰性度は, 周期表では右上にある元素ほど大きい(ただし, 貴ガス元素を除く)。 フッ素 Fが最大の値をとる ( → 【33】参照)。 ② イオン化エネルギーは, 周期表の右上にある元素の原子ほど大 ※ ※5 きく, 左下にある元素の原子ほど小さい。 よって, He が最大で ある。 貴ガスは安定な電子配置をもつため、イオン化エネルギー は大きい。 ③ ケイ素Si の単体は,ダイヤモンドと同じ正四面体構造を形成す る。 このように, 価電子(最外殻電子) の数が同じ(同族の) 元素の 性質は似ていることが多い。 8 3 イエ (4) カ (5) イ 解説 原子の7科目 L

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化学 高校生

答えに自信がないのですが答え合わせしませんか

【1】 周期律と周期表 図は、周期表の概略図(部分)で、 元素の性質をもとに領域 (a)~(i)に分けている。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 I (a) 2 (c) 3 (b) ( (1) (h) (f) (d) (e) 4 5 (1) 同一族で原子番号が大きくなったときの元素性質の変化傾向として、 内容が正しいものを1つ選んで記号で答えなさい (但し貴ガスは除く)。 ア:原子半径が小さくなる イ:陽性が強くなる ウ:陰性が強くなる エ:最外殻電子の数が大きくなる (2)(e)の領域に含まれる元素群の説明として正しいものを2つ選び記号で答えなさい ア:総称して遷移元素と呼ばれる イ価電子の数は全て1である ウ: 隣接する元素の性質が比較的似る傾向がある エ: 金属元素と非金属元素を含む (3) 領域(b), (d) (h) および (i)の元素群はそれぞれ似た性質をもっており, 固有の名称がつけられている。 このうち (1) は 「貴ガス」 であるが, (d), (h)はそれぞれ総称して 何というか、各名称を答えなさい。 *但し (d)については (c) を含む場合がある (4) 次の特徴をもつ元素が含まれている領域はどこか。 表の (a)~(i)から適する領域を選んで(該当する領域が複数あれば全て) 記号で答えよ。 ① 価電子数が2の元素 「のみ」からなる領域 ②最も陰性の高い元素を含む領域 ③ 1個の陽イオンになりやすい非金属元素を含む領域 (5)周期表 元素に関して以下の説明が正しければ○, 誤っていれば×を解答欄に書きなさい。 下線部に留意せよ。 ① 一般に表中(b)に属する金属は、 軽く、融点が低いという特徴を持つ ② 銅など酸と反応する金属を総称して 「両性金属」 という ③ 典型元素は全て非金属元素である ④ 第2族第4周期に位置する元素は Mg である (6)周期表の第1~3周期に属する元素 (18番まで) について,次の(1),(2)にあてはまるものを,それぞれ元素記号で記しなさい。 (1) M殻に価電子を5個もつもの。 (2) 最外殻電子の数が4個であるもの(2つ)。 【2】 イオン結合・イオン結晶 (1)下のグラフは、 イオン化エネルギーが,原子番号とともに周期的に変わるようすを示している。 ① (ウ) (カ) に適する元素記号を入れよ。 ② 原子番号1~20の中で、 ① 最も陽イオンになりやすい元素 ②電子親和力が最も大きい元素はそれぞれどれか, 元素記号で答えよ。 ③ (イ)(エ) (カ)からなる元素群の総称を答えなさい。 イオン化エネルギー (ア) (オ) (イ) (エ) (カ) 1 5 10 15 20 原子番号 (2)02-, F-, Nat, Mg2+の大きさ(数値はイオン半径)を図に示す。 次の文中の( )に適当な語句, 元素記号, イオン式を入れよ。 同じ記号には同じ語句が入る 0 F No. Mg+ 0.1360.119 0116m 0086 am 02-, F-, Nat, Mg2+の各イオンは,貴ガス原子の元素記号で答えよ )と同じ電子配置になっている。これらのイオン半 径が図のように小さくなるのは、順番に (イ)殻の持つの正電荷の量が増え、(ウ)がより強く (イ)殻に引きつけられるようになるためである。 また、 同族元素のイ オンであるO2とS2では, 周期の番号が大きくなるほど、 より外側の(ウ)殻に(ウ)が配置されるようになるため, (エ 02- と S2 どちらかイオン式で答えよ) のイオン半径の方が大きい。 S2 では、貴ガス原子の (オ元素記号で答えよ) と同じ電子配置となっている。

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