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物理 高校生

(2)の最初の式で大気圧の存在を考えていないのは問題文のどの表現によるものですか?

例題2-6 第2章 気体分子の運動 151 熱気球 解答 熱を伝えない材料で作った気球がある。 気球は,内部の圧力と外部の圧 力が等しくなるように、抵抗なく膨らんだり、縮んだりすることができる。 また,気球内には加熱用のヒーターが取りつけてある。この気球にヘリウ ムガスをm 〔kg〕 だけ入れて密閉する。 はじめ,ヘリウムガスの温度は To [K] で, 気球の体積は Vo〔m〕 であった。 気球自身の質量とヒーターの質量の和を2m 〔kg〕 とし, 大気圧を Po 〔Pa], 大気の密度を po〔kg/m3], 重力加速度の大きさをg〔m/s2] と する。 次の問いに答えよ。 (1) はじめの状態で気球にはたらく浮力の大きさ F。 〔N〕 を求めよ。 (2) ヒーターでヘリウムガスをゆっくりと加熱したところ, 気球が空中に 浮かんだ。 このときのヘリウムガスの温度T] [K] と気球の体積 V] [m] を求めよ。 ETS (1) 浮力の大きさは、 同体積の大気にはたらく重力の大きさと等しい。 (p.68) Fo= poVog 〔N〕 (2) 気球およびヒーターにはたらく重力 2mg 〔N〕 と気球内のヘリウムガスにはたらく重 力mg 〔N〕 と浮力 po Vig 〔N〕 がつり合う。 2mg+mg = po Vig 3m Po V₁₁ = (m³] この間のヘリウムガスの圧力は一定なので, シャルルの法則が成り立つ。 Vo_V1 To T₁ T₁ -To= Vo =V₁T=3m To (K) 00Vo (S)

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理科 中学生

教えて欲しいです

気体の性 化アンモニウムと水酸化カルシウムの混合物 加熱し、 ン生したアンモ丸成を誓いた丸底フラ スコに集めた。次に,この丸底フラスコを用いて、 ① アンモニアの集め を組み立てた。 P 丸底 フラスコ (1 次のアーウから選びなさい。 図のような集め方としてもっとも適するも (2 ガラス管 ・ゴム栓 水の入った スポイト ウ M 気体 空気 気体 ・空気 フェノールフタレイン 溶液を加えた水 ア 気体 一水槽 ②図の装置で、スポイトで丸底フラスコの中に水を入れると. 水槽内の 水が吸い上げられ, ガラス管の先から赤色の水がふき上がった。 この ことからわかるアンモニアの性質を2つ書きなさい。 溶解度曲線 右の図は、いろいろな物質の溶解度 曲線を示したものである。 ①60℃の水100gにミョウバン40gを とかした。 この水溶液の質量パー セント濃度は何%か。 ただし, 割 り切れないときは,小数第1位を 四捨五入して答えなさい。 ②60℃の水20gに,図の物質をそれ それとかして飽和水溶液をつくり, 10℃まで冷やしたとき,結晶がもっ 100140 120 100gの水にとける物質の質量[g] 12888420 1091 ②物質 硝酸カリウム 57 ミョウ 質量 「パン 39 ③ 塩化ナトリウム 60 0 38 122 18 ' 0 10 20 30 40 50 60 70 80 温度 [℃] とも多く出てくる物質はどれか。また,このときの結晶の質量は何gか。 ②のように、固体の物質をいったん水にとかし,溶解度の差を利用し て再び結晶としてとり出すことを何というか。 状態変化 図1のように,ビーカーに50cmの水を入れた。 図1 図2 ア 水 50cm3 イ □1のビーカーの水を冷やして氷にしたときのようすとしてもっとも するものを、図2のア~ウから選びなさい。 1の水がすべて氷になったとき、 質量と密度はそれぞれどうなるか。 質を粒子のモデルで考えたとき,物質の状態変化では粒子の何が変 するか。 次のア~ウから選びなさい。 粒子の大きさ イ粒子の数 ウ粒子どうしの間隔 ② 質量 密度

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物理 高校生

熱気球って外気温が低いほど気球内部の気体との温度差がつきやすいから浮かび上がりやすいと聞いたのですが、この問題だと温度差が小さい方が浮かび上がりやすいと言っています。どういうことですか?問の8番です。

3 内部の空気が太陽光で温められて膨張することで浮かび上がる風船を,ソー ラーバルーンと呼ぶ。 ソーラーバルーンの仕組みを、次のような理想的な状況に 基づいて考える。 質量の無視できる薄いゴム膜でできた風船に,質量 M [kg] の箱を接続した装 置を考える。 風船と箱の接続部分の質量は無視できるものとする。 ゴム膜は断熱 材でできているが, 風船内部の気体の温度は外部から上げることができる。 この 装置を、温度T [K] で圧力 [Pa] の大気中に置く。 温度T の空気の密度を 〔kg/m²)とする。 図の左側のように, 風船に,温度T で密度』の空気を封入 したところ,風船内部の空気の体積が Vo〔m ] となり、気球は地上で静止した。 ただし,気球とは,風船内部の空気と装置を合わせたものとする。 P V,T Vo. To f Ite Po. To M 地面 Pos To M 地面 以下の問いを通じて, ゴム膜は自由に伸びるが,風船内部の空気は封入された ままとし,風船内外の空気の圧力は常に等しいとする。 箱自体, 風船と箱の接続 部分、ゴム膜自体の体積は無視できるものとして、風船内部の空気の体積を気球 の体積と考えることとする。 空気は理想気体とみなせるものとし、 気体定数を R[J/ (mol・K)], 重力加速度の大きさをg〔m/s'〕として、以下の問いに答えよ。 問1 風船内部の空気の物質量を [mol] とする。 風船内部の空気の体が Vo であるとき,風船内部の空気の状態方程式を示せ。

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理科 中学生

(1)が分かりません💦

1 状態変化と温度 図1のような装置で固体のパルミチン酸を加熱し た。図2は、 そのときの温度変化を表したものである。 (1)パルミチン酸がとけ終わったのは約何分加熱し たときか。 次のア~ウから選びなさい。 ア 5分 イ 8分 ウ 14分 図 1 温度計 切りこみを 正進社 解答欄のは「思考. 1 5点x9 入れたゴム栓 ①固体 水 ・パルミチン酸 (2) 加熱時間が①3分, ② 16分のときのパルミチ ン酸の状態は, それぞれ固体, 液体, 気体のどれか。 (3) パルミチン酸が固体から液体になると, 体積は 大きくなる。密度はどうなると考えられるか。 (4) パルミチン酸の質量を2倍にして,この実験 沸騰石 ② 液体 ③密度が小さくな 図 2 [°C] 100 80 4 a A B 温 60 度 40 と同じ強さで加熱したとき, 1ABの時間, ②温20 度aは,この実験と比べてそれぞれどうなるか。 (5)表は,いろいろな物質の融点と沸点を表したも のである。次の①~③ に当てはまる物質を表から 選び,それぞれすべて書きなさい。 0 0 5 10 15 20 加熱した時間 〔分〕 物質 ①50℃で固体の物質 酸素 エタノール - 115 融点 [℃] 沸点 [℃] - 219 ③増える長 ②少なくなる ① 酸素バル 2 (5) ② 水銀 I - 183 (Y③エタノール 78 ¥ 100℃で気 ③100℃で気体の物質 ②-50℃で液体, 100℃で気体の物質 水銀 -39 357 テストに出した かえて表は |パルミチン酸 156 63 360

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理科 中学生

第4回 中2 学力テストのとき直しをしたかったのですが5番の問題が丸々わからなくて困ってます 教えてください(わかりやすく)   勉強のコツも教えてください! いつもテストで40点は取るのですが今回20点でまじやばいです(´;ω;`)

5 図のような,質量360gの直方体を床に置いた。次の問い に答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大き さを1とする。 3 cm イ ア ウ 4 cm 問1 イの面が床に接するように直方体を置いたとき,床に はたらく圧力は何Paになりますか, 求めなさい。 -6cm 28 Pas 16000 問2 アの面が床に接するように直方体を置き、その上におもりをのせて、床にはたらく圧力 がイの面を床に接するように置いたときと同じになるようにした。 のせたおもりの質量は 何gですか, 求めなさい。 問3 海面上での大気圧について述べた次の文の①,②に当てはまる, 数字を書きなさい。 高さ 0mの海面1m² の上にある空気の質量は約10000kgであるため,海面 には1m² あたり約 ( 1 ) Nの力がはたらく。海面と同じ高さのところで の平均の大気圧の大きさを 1気圧といい, 1気圧は ( ② ) hPaである。 問4 空気の密度を1.2kg/m とすると,地面と高さ150mの高層ビルの屋上の大気圧の差は 何hPa になりますか, 求めなさい。

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物理 高校生

(2)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか?

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

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物理 高校生

この問題って反時計回りに回ると上向きの磁場が増えるので、下向きの磁場を作り出そうとしないのですか?

用いて表せ。 た。 位置エネルギー E, を、それぞれ計算し、両者が等しくなることを示せ。 [21 新潟大] しているジュール熱P, と, コイルが単位時間当たりに失 130. 〈回転する導体棒に生じる誘導起電力〉 次の文中の空欄 ア~オに当てはまる式を書け。 また, 空欄 ac には当ては まる向きを図1の①~⑥の矢印の中から選べ。 図2には適切なグラフの概形をかけ。 図1のように、 鉛直上向きの磁束密度の大きさ B[T〕 の一様な磁場中に, 導線でできた点を中心とする半径 am〕 の円形コイルが水平に置かれている。 円形コイル の上には長さαの細い導体棒の一端Pがのせられ,導体 棒の他端は,点の位置で,磁場に平行な回転軸に取り つけられている。 導体棒 OP は点Oを中心として,端P が常に円形コイルと接触しながら, 水平面内でなめらか に回転することができ, そのときの導体棒と円形コイル の間の摩擦はないものとする。 回転軸も導体であり,回 転軸と円形コイルの間に抵抗値 R [Ω] の抵抗Rとスイ ッチSを接続している。 BL 0 ⑥ 円形のコイル 電場の強さ 回転軸 B 抵抗 R 図 1 スイッチS (N/C) 0 a 点 0からの距離(m) 図2 スイッチSを開いて,導体棒を点を中心として鉛直 上方から見て反時計回りに,一定の角速度 rad/s] で 回転させる。このとき導体棒OPの中点Qに位置する 導体棒中の電気量 -e [C] の電子が磁場から受ける力の 大きさは ア 〔N〕 で,その向きは図1の矢印 の向きである。この力は,導体棒中に生じる電場から電子が受ける力とつりあう。導体棒中 に生じる電場の強さは点0からの距離によって異なる。図 2 に OP 間の各点における電場 の強さのグラフを、横軸に点0からの距離をとり,縦軸を適切に定めてかけ。 a 次に,スイッチSを閉じて, 導体棒を点を中心として鉛直上方から見て反時計回りに、 一定の角速度で回転させる。 導体棒が磁場を横切ることにより OP 間に起電力が生じる。 この起電力の大きさはイ 〔V〕 で, 導体棒を流れる電流の向きは図1の矢印b の向 きである。このとき, 抵抗Rで消費される電力はウ 〔W〕 である。 導体棒に電流が流れ ることにより導体棒全体が磁場から受ける力は,大きさが エ [N] で、図1の矢印 [ [c の向きである。 磁場から受けるこの力のすべてが導体棒の中点Qにはたらくと考え ると,導体棒を一定の角速度で回転させるために必要な仕事率はオ 〔W〕 である。 C 〔15 同志社大〕 (図)

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理科 中学生

(1)の解き方を教えてください🙇‍♀️ 答えはアです

5月 パルミチン酸の質量を2倍にして,この実験 と同じ強さで加熱したとき, ①ABの時間, ②温20 度aは,この実験と比べてそれぞれどうなるか。 (5)表は,いろいろな物質の融点と沸点を表したも のである。 次の①~③ に当てはまる物質を表から 選び, それぞれすべて書きなさい。 1 状態変化と温度 図1のような装置で固体のパルミチン酸を加熱し た。図2は,そのときの温度変化を表したものである。 (1) パルミチン酸がとけ終わったのは約何分加熱し たときか。 次のア~ウから選びなさい。 ア 5分 イ 8分 ウ 14分 (2)加熱時間が①3分 ②16分のときのパルミチ ン酸の状態は, それぞれ固体、液体、気体のどれか。 (3) パルミチン酸が固体から液体になると, 体積は 大きくなる。密度はどうなると考えられるか。 図2 [°C] 100 8882 図1 温度計 切りこみを 入れたゴム栓 水 パルミチン酸 ―沸騰石 3 温度 80 a- A BI (4) 60 ② 40 0 ① 5 10 15 加熱した時間 〔分〕 物質 融点 [℃] 沸点 [℃] (5)② 酸素 -219 - 183 ①50℃で固体の物質 エタノール -115 78 ②-50℃で液体, 100℃で気体の物質 ③ 100℃で気体の物質 テストに出すとしたら、 水銀 -39 357 かえて表は |パルミチン酸 163 360

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物理 高校生

解答を教えて欲しいです お願いします🙇‍♀️

[II] 質量Mの人工衛星が,地表から高さんで,地球を中心として,等速円運動を している。地球を質量 Mo, 半径Rの密度が一様な球とし,自転,公転の影響は ないものとする。地表での重力加速度の大きさをg, 地球から無限遠の地点を万 有引力による位置エネルギーの基準点として、 以下の問いに答えよ。 (1)地表の物体にはたらく重力は、物体と地球の間にはたらく万有引力と等し い。また,地表の物体にはたらく重力は,地球の全質量が地球の中心に集まっ た場合の万有引力と考えてよい。 これらのことから, 万有引力定数を Mo, g, R を用いて表せ。 映画 (2)人工衛星の向心加速度の大きさはいくらか。 R, h, g を用いて表せ。 (3) 人工衛星の速さ Vはいくらか。 R, h, g を用いて表せ。 (4) 人工衛星の運動エネルギーはいくらか。 M, R, h, g を用いて表せ。 (5) 人工衛星の万有引力による位置エネルギーはいくらか。 M, R, h,g を用い て表せ 人工衛星が,軌道を変えるために,質量m(m <M) の物体を, 人工衛星の進 行方向に対して真うしろに、瞬間的に発射した。 発射された物体の,発射前の人 工衛星に対する相対速度の大きさを”とする。 (6) 物体を発射した直後の人工衛星の速さ V はいくらか。 Vを含む式で表せ。 (7) 物体を発射した直後の人工衛星の力学的エネルギーはいくらか。 M, m, R, V', h, g を用いて表せ。 向 (8) 物体を発射した後, 人工衛星が無限の遠方へ飛んで行くことができるための V' の最小値はいくらか。 R, h, g を用いて表せ。 角度とか (A) 考慮せずに? (名)

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