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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

(2)と(3)教えてください!(2)は赤い線ひいてるとこの意味がわかりません🙇‍♀️

14 炭酸カルシウムとうすい塩酸を用いて,次の実験を 行った。 ただし, 反応によってできた物質のうち, 二酸化炭素だけがすべて空気中へ出ていくものとする。 <実験1 > うすい塩酸 20.0cmを入れた ビーカーA~Fを 用意し, 加える炭 酸カルシウムの質 量を変化させて (a)~(c) の手順で 実験を行い、結果 を表1にまとめた。 (a) 図1のように, 炭酸カルシウムを入れたビーカー とうすい塩酸20.0cm²を入れたビーカーを電子てん びんにのせ、反応前の質量をはかった。 (b) うすい塩酸を入れたビーカーに, 炭酸カルシウム をすべて加え反応させると、二酸化炭素が発生した。 (c) じゅうぶんに反応させた後, 図2のように質量を はかった。 表 1 図 1 炭酸 うすい カルシウム 塩酸 実験1の後, 加えた塩酸の 体積の合計 [cm²] <千葉県 > 〇〇 実験1の後,発生した二酸 化炭素の質量の合計 [g] 反応前 図2 00 A B C D E F 炭酸カルシウムの質量 [g] 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 反応前 (a) の質量 [g] 91.00 92.00 93.00 94.00 95.00 96.00 反応後 (c) の質量 [g] <実験2 > 90.56 91.12 91.90 92.90 93.90 94.90 実験1の後、ビーカーFに残っていた炭酸カルシウ ムを反応させるために, 実験1と同じ濃度の塩酸を 8.0cmずつ、合計40.0cm²加えた。 じゅうぶんに反応 させた後,発生した二酸化炭素の質量を求め, 表2に まとめた。 表2 反応後 8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 0.44 0.88 1.32 1.54 1.54 (1) 次の文の① に入る数値を書きなさい。 また, ②に入るグラフとして適切なものを,あとのア~ エから1つ選んで, その符号を書きなさい。 実験1において, 炭酸カルシウムの質量が1.00g から200gに増加すると, 発生した二酸化炭素の質 量は①g増加している。 うすい塩酸の体積を 40.0cmにして実験1と同じ操作を行ったとき, 炭 酸カルシウムの質量と発生した二酸化炭素の質量の 関係を表したグラフは②となる。 (2 (3 31

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