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物理 高校生

物理の熱力学についてです (3)の気球でアルキメデスの浮力が働いているのですが、浮力の空気密度がバーナーに点火する前の温度での密度なのでしょうか

0.2S B 向のみ よい。 本の V To と TVのときで, シャルルの法則・ T Vo _ V ' V' = これから, T' To T' To 求める空気の密度を ρ'[kg/m²] とすると, m To VT (kg/m³)...2 To V.T' T= m p'=- =mx. V' (3) 気球は,風船部の空気を含んだ全体の重力,および風船部の浮力 垂直抗力を受け,地上からはなれる瞬間に垂直抗力が0となる。 風船 部内の温度がT〔K〕 のときの空気の密度をp[kg/m²] とすると, 式 ② p= -[kg/m³) 3 m To VOT = mV mV-MV₁ =一定の式を立てると V'= T〔K〕 Vo〔m²] から. 風船部の空気の質量は,(密度)×(体積)=pVであり,重力は pVg と なる。浮力は,アルキメデスの原理から,風船部の空気が押しのけな 外気の重さに等しく, oo Vg である (図)。 地上からはなれる瞬間に, (重 力)=(浮力) となるので, 式 ①, ③の値を用いて, Mg+pVg=pVg Mg+ ·② mTo 0 PorVg= m Vo Vg ●ここでは, 風船部内の 空気を直接考えるのでは なく、風船部内の空気と 同じ温度, 密度の一定量 の空気を考えている。 お風船部内の空気は 気と通じており, その 力は常に外気圧と等し ので、考えている空気 温度変化においても, 力が一定という条件を 用している。 ●式②のT'をTに置 換えてpが得られる poVg 0 pVg Mg

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物理 高校生

アルキメデスの原理について、 図cに赤色の水を入れるとつり合って浮力と重力ρVgは等しいと書いています。しかし、EXでは円柱Aの密度を使って重力を求めているのかが分かりません。私は水の密度を使い重力を求めて浮力とのつり合いで求めるのだと思ってました。どこが間違っているのか教... 続きを読む

は Q&A Q 浮力の原因は圧力差だったんですね。 でも、 直方体の ようなきれいな形をしていないときでもF=pVg でい いんですか。 A じゃあ,もっと一般的にしよう。 水に浮かんだ氷には 図aのように力がかかる。これらすべての合力が浮力と いうわけだ。といっても計算できそうもないね。 そこで 仮想実験。 いま, 氷の表面にうすーいプラスチックの膜 を張ってから氷だけをひっこ抜いたとしよう。 膜には浮 力がかかるから上から押しつけていなければいけないよ (図b)。 次にこの中へ液面まで水(赤色)を入れたとしよう。 す ると, もう手の力はいらない。 同じ水どうしだからこの ままで安定になる。 つまり, 浮力は赤色の水の重力に等 しいというわけだ。 中に周りと同じ液体を入れたことが ミソだね。 こうして (液体の密度)×(液面下の体積) x g 氷の形はどうでもいいんだ。 実にエレガントな証明じゃ ないか! アルキメデスの原理とよばれているよ。 なお, 気体でも浮力は発生する。 風船や気球がいい例だね。 ところで、浮力の作用点って,どこになるんですか。 液面下の部分を水で置き換えたときの, 水 (赤色) の重 心の位置になるんだ。アルキメデスの原理からしても もっともでしょ。 a 氷 水 膜を押さえる 水 文字通りの 水平面 水 重力 水 関 か の 25

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理科 中学生

この文の意味があまり理解出来ないので説明してくれる方いませんか🙇‍♂️

B力の向きと運動 斜面を下る台車の運動や自由落下運動では,物体 が受ける力の向きと運動の向きが同じである。 この ように、運動の向きに力を受けると, 物体の運動の 速さは時間とともに増加する (図14)。 また しかし, 身のまわりの運動では物体が受ける力の 向きと運動の向きが同じとは限らない。 力の向きと運動の変化のようすには, どのような関係があるのだろうか。 ●運動と反対向きの力を受けた場合 15 ⑩ のよ うに斜面を上向きに運動している球は, 斜面に平行 で下向きの力を受けている。 このようなときは, いっしゅん の速さはしだいに減少し, 一瞬だけ静止してから下 り始める。 また,図 15 ⑥ のように床の上を滑って もくへん 5 いる木片は,運動の向きとは反対向きに摩擦力を受 けており, 速さは減少してやがて静止する。 Masa どちらの物体も、運動と反対向きの力を受けてい る間は, さがし 20 ●運動と異なる向きに力を受けた場合 16 のよ うに球がラケットに当たると, 球は運動の向きとは 異なる向きに力を受ける。 すると, 速さと運動の向 きの両方が変化する。 ●力と運動の関係 物体が受ける力と運動の迷さの 変化のしかたは,次のようにまとめられる。 ◆運動と同じ向きに力を受けると, 速さが 増加する。 運動と反対向きの力を受けると, 速さが 減少する。 ◆運動と異なる向きの力を受けると, 運動 の速さと向きが変化する。 いる。 常に 度90 運動の向き (図14 速さが増加する運動の例 a 運動の向き 斜面に平行な力 (b) 斜面に平行なカ 静止 運動の向き 摩擦力 図15 速さが減少する運動の例 運動の向き 3章 物体の運動 静止 (ストロボ写真) 球を打つ力 (ストロボ 図16 速さも向きも変わる運動の

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