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物理 大学生・専門学校生・社会人

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ビストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は、断面積が S, であり、 ピストンの質量は M、 であ る。右側の容器は、 断面積が S, であり、 ピストンの質量は M。 である。 右側の 容器の底には弁が付けてあり、 そにから容器内に水または気体を導入できる。 左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり、 2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は,すべて、無視できる熱容量を持ち、ま た。熱を通さない。 重力の加速度の大きいをg.気体定数をR. 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに、2個の容器を水で満たした。すると,図la)に示すように、左右のビ ストンは、 それぞれ底から高さh」およびょの位置で静止して、 h」 くhとなっ た。このとき、 左側のピストンが水から受ける圧力はア である。そし て、M、 とM: の間には、 イという関係がある 次に、水を容器内から排出して, 右側のビストンの上に質量Mのおもりを 乗せ、容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした(図b)。すると、2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M= エ である。ここで、ヒーターに電流を流して、 気体をゆっくりと m熱た その結里 何体の祖 け ATt

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物理 高校生

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ピストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は, 断面積が S」 であり、ピストンの質量は M, であ る。右側の容器は, 断面積が S2であり,ピストンの質量は M2である。右側の 容器の底には弁が付けてあり,そこから容器内に水または気体を導入できる。左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり,2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は, すべて, 無視できる熱容量を持ち, ま た,熱を通さない。重力の加速度の大きいをg,気体定数をR, 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに,2個の容器を水で満たした。すると,図(a)に示すように, 左右のピ ストンは,それぞれ底から高さ h」およびh,の位置で静止して, h」<haとなっ た。このとき, 左側のピストンが水から受ける圧力は ア である。そし て、M」とM:の間には, イという関係がある。 次に,水を容器内から排出して, 右側のピストンの上に質量Mのおもりを 乗せ,容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした (図 b))。すると,2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M = エ である。ここで,ヒーターに電流を流して,気体をゆっくりと tn執1た その結里 気休の担確け 1Tだ1+レがれ のHの ラ

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数学 大学生・専門学校生・社会人

 リヤプノフ関数を用いた微分方程式系の安定性解析について勉強をしています。 写真の問題のうち、問23.1の(1)及び問23.2の(3)の解き方が分からないので教えて頂けますと幸いです。原点が中心、半径がルート3の円が不変集合になる理由も併せてお願い頂けるとありがたいです。よ... 続きを読む

23. リヤプノフ関数と安定性* 108 間 23.2 微分方程式系 dy =ーC dt (12) da =リー(=/3-2), (μ は負定数) dt について,次の間いに答えよ。 (1) V(r,g) = (z° +y°)/2 とする. このとき V12) (z,4) を求めよ。 (Ans. -μ(z°/3 -1)a?) (2) (12) の平衡点 (0,0) は安定であることを示せ。 (3) [研究] 点 (o,Yo) が (2o)? + (yo)? <3 を満たすとする. このとき, (zo,10) を通る解はt→8とすると (0,0) に収束することを示せ。 (ヒント. E={(0,9) : -0 <y < 8} であることに注意し, LaSalle の不変原理 と呼ばれる結果(下記参照) を適用する.) 【参考) RT 内の集合 Mは, 任意の co E Mに対し, zoを通る (2) の解が常に M に留まるな らば (2) に対する不変集合と呼ばれる。 LaSalle の不変原理 V(z) (zE S) は (2) のリヤプノフ関数とする. このとき, S 内に留まる(2) の有界解は, t→ o とするとき E:={ueS:Vg)(z) =D 0} に含まれ る(2) の最大不変集合に近づく

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工学 大学生・専門学校生・社会人

至急解答をお願いいたします。どうかよろしくお願いいたします。

鉄筋に沿った方向に生じる。 (4) 凍害によるひび割れは、コンクリート内部の水の凍結膨張による水圧の発生によって生じ,壁では亀甲状に生じやすい。 6/8 5 【問関28) コンクリートの耐久性に関する次の一般的な記述のうち、不適当なものはどれか (1) アルカリシリカ反応は、骨材中の反応性鉱物と細孔溶液中の水酸化アルカリとの化学反応であるので、コンクリート中のアル カリ総量が少なくなるほど,劣化が生じにくい。 (2) 硫酸塩は、コンクリート中のカルシウムシリケート水和物(C-S-Hゲル)と反応して硫酸を生成し、組織を多孔化し劣化させる。 (3) 中性化の進行に伴い,コンクリート中のフリーデル氏塩が分解し、遊離した塩化物イオンはコンクリート内部へ移動して濃縮 する。 (4) AEコンクリートの耐凍害性は、その気泡間隔係数が200~250um程度以下であれば良好であるといわれる。 【問題 29) コンクリートの耐久性に関する次の一般的な記述のうち、不適当なものはどれか (1) 凍害を受けるおそれのある構造物では、日が当たらない部分より日が当たる部分の方が、劣化は生じにくい。 (2) アルカリシリカ反応による劣化は,コンクリートが気乾状態にあるより湿潤状態にある方が、進行が速くなる。 (3) コンクリートの中性化は、コンクリートが気乾状態にあるより湿潤状態にある方が、進行が遅くなる。 (4) 下水に含まれる硫酸塩は、微生物の作用によって硫酸となり,下水処理場のコンクリートに著しい劣化を生じさせる. 【問題30) コンクリートの中性化深さx(mm)と材輪(年)の関係が次の実験式で近似以できるものとする。この式を説明した次の記述のう ち、適当なものはどれか、ただし、記述された以外のコンクリートの配(調合および環境条件は同じとする。 x=A「t (1) コンクリート試験体を,相対湿度50%の環境と相対湿度90%の環境に置いた場合,係数Aは、相対湿度90%の環境に置いた試 験体の方が小さくなる。 (2) コンクリート試験体を,気温10℃の環境と気温30℃の環境に置いた場合,係数Aは、気温10℃の環境に置いた試験体の方が大 きくなる。 (3) コンクリート試験体を一定の環境に置いたところ、材齢10年のときコンクリートの中性化深さが5mmと求められた。このコ ンクリート試験体の中性化深さが10mmとなるのは材齢25年に達したときと推定される。 (4) 水セメント比60%および45%の2種類のコンクリート試験体を一定の環境に置いた場合,係数Aは水セメント比45%のコンクリ ートの方が大きくなる。 【問題31) 海水の作用を受けるコンクリートに関する次の一般的な記述のうち、適当なものはどれか (1) コンクリート構造物中の鋼材橋食に対する対策として、コンクリートの外部に陰極(カソード)を設置し、鋼材を賜極(アノード) とする電気防食工法が有効である。 (2) 硬化後に外部からコンクリート中に侵入する塩分は、アルカリの供給源となるため、アルカリシリカ反応を助長させることが ある。 (3) やむを得ず打継目を設ける場合,鉄筋の腐食が懸念されることから,打継目は海水中を避け,最高潮位近傍に設けるのがよ い。 (4) 海水に接するコンクリートでは、セメント硬化体中の水酸化カルシウムと海水中の硫酸マグネシウムが反応し、生成される膨 張性の物質が組織を充填し徹密になる。 【問題 32) コンクリート構造物の含水状態と耐耐久性との関係に関する次の一般的な記述のうち、不適当なものはどれか (1) 中性化は、コンクリートが湿潤状態にある場合の方が気乾状態にある場合よりも進行しにくい。 (2) アルカリシリカ反応は、コンクリートが湿潤状態にある場合の方が気乾状態にある場合よりも進行しにくい。 (3) 凍害は,コンクリートが漫潤状態にある場合の方が気乾状態にある場合よりも進行しやすい。 (4) 疲労による劣化は,コンクリートが飽水状態にある場合の方が気乾状態にある場合よりも進行しやすい。 6 【問題 33) コンクリートの耐久性に関する次の一般的な記述のうち、不適当なものはどれか (1) 高炉セメントB種を使用すると,普通ポルトランドセメントを使用した場合よりも中性化速度は小さくなる。 (2) アルカリシリカ反応の抑制には、フライアッシュを質量比15%以上含むフライアッシュセメントの使用が有効である。 (3) アルカリシリカ反応のペシマム量とは,膨張が最も大きくなるときの,骨材中に含まれている反応性骨材の割合のことをいう。 (4) 気泡間隔係数が小さいと、コンクー1のに記上 土z

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工学 大学生・専門学校生・社会人

こちらの機械設計法で扱う、3つの問題が分からないのですが、解き方から分かる方教えてください。 なかなか難しくて解けないです。 ご協力よろしくお願いします。

出力 6.0kW, 回転速度 n= 600min!のモーターで駆動歯車を回転させ減速する装置を設計す る。軸の直径は 30mm とする.以下の問題を解け *問題1 軸がねじりだけを受ける場合, 伝達するトルクおよびトルクによって軸の表面に 発生する最大応力を求めよ。 ヒント 教科書 5.2.1 参照 *問題2 この軸の軸受に単列深溝玉軸受 6006 を選定する. P-5.0 kN のラジアル荷重のみ を受けるとき,この軸受の回転数単位の寿命 Lnと時間単位の寿命 Lh を求めよ.なお Lioを 基本定格寿命とする。 ヒント 教科書 6.2.3参照 *問題3 使用する歯車はモジュール m=3mm, 基準圧力角a=20°, 歯幅 b= 25mm とし,駆 動歯車の歯数Zi= 40, 被動歯車の歯数 Zz= 120, 両歯車の材料をS48C(200 HBW)とする.歯 の曲げ強さと歯面強さから平歯車が伝達できる動力を有効数字 2 桁で求め,この装置が成 り立つかを検討せよ。 ヒント 教科書 7.6 参照 歯の曲げ強さと歯面強さから円周力をそれぞれ求め,さらに動 力に変換し,出力と比較する(例題 7.5参照) 以上

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