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物理 高校生

答え•解説は下に書いてあるのですが、(2)のとこでなぜ 弾性力による位置エネルギー=運動エネルギー+重力による位置エネルギーなのかが理解できません よろしくお願いします

入由提S得 弾性力による運動 (基本問題 141 148 なめらかな水平面 AB と曲面BC が続いてい 軸 る。 Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他 に質量 0.010kg の小球を置き, 0.020m 縮めて | 全請が記 誠記 はなす。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 小球は, ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。 その後, 小球は, 水平面 AB から何mの高きまで上がるか。 (②) 水平面 AB からCまでの高さは 0.40m である。ばねを 0.10m 縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。このときの小球の速さはいくらか。 Il 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で : ルギーは重力による位置エネルギーのみである。 あり仕事をしない。小球は弾性力と重力のみから | 最高点の高さきを ヵLm]とすると、 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 : ey も テx9.8X0.020* (1)では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点、 2 0半生 8 8 RNNUOCNG' る ー2. (ではばねを締めたどきの点ど点Cとで, それ | ) 系が呈す逝きを imとすると 上CE ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 : リコ Q) 重力による位置エネルギーの | いい 小球の力学的エネルギーは, 運動エネル 』汗上 は ー IX 過 ! 高きの基準を水平面 AB とすると, ばねを縮め : 0 ーの和であり, たときの点で, 小球の力学的エネルギーは, 再 ゞX9. 8X0、 eo 010X 0 / 性力による位思 エネルギーのみである。 曲面 i 圭0.010X9.8X0.40 BC上の最高点で 可さは 0 であり, 力学的エネ | =196=1G pm=14ms WP"欠

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数学 大学生・専門学校生・社会人

流体力学の基礎方程式の中の状態方程式です。 写真2枚目の(4.3)の式がわかりません。 テキストではいきなり結論だけが書かれています。どのようにこの関係式を導出するのかわかりません。 どなたかよろしくお願いします!

} S4 状態方程式 15 ある. これに反して, 気体のような縮む流体では 密度pが未知 数であるから, 吉先および運動の方各式のはかにゃに ぅ 1 ン関係式を求めみなければならない. 8S4 状態方程式 ここでいよいよエネルギーの保存を考える段取りであるが, そのためには熱力学的な考察が必要である. これは。エネル ギー保存則というのは熱力学の第 1 法則にほかならないこと を考えれば, 容易になっとくのいくことであぁろう. そこでわ れわれは, 流体がエネルギー保存の法則を満足するという事 実を別な言葉で表わして, “流体は熱力学の法則にしたがう? と述べることにする. そうすれば, たとえば一定温度の外界 にさらされながらゆるやかに流れる流体では, 状態変化は等 温的におこるであろう. また, ふつうの和気体のように粘性や 熱伝導性の小さいばあいには, 粘性によって発生する熱(軍 動エネルギーが変換するもので, 摩擦熱に相当する) や, 温 度差に応じて伝導される熱は非常に少いから, 状態変化は断 0すなわち等エントロピー 的におこるものと考えられる. 上2のの気体では・ 理想気体の仮定が非常によ ご 人922れ・ る. それゆえ, 状態方程

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物理 高校生

212の(1)について、 二枚目の写真で水色の四角で囲った部分 (水平面上の運動なので、重力による位置エネルギーは考慮しなくて良い。) の意味がわかりません。 力学的エネルギーの保存ならBから離れた直後は重力による位置エネルギーも含めて考えるんじゃないんですか?

212 . 円筒面をすべりおりる物体還 図のよ うに, なめらかな水平面上で, 一端を固定 した, 質量が無視できるばね定数をのばね が置かれている。ばねの他端に質量の 小物体を押しあて, ばねを自然長からZ の 長さだけ縮め, 静かに手をはなした。小球 は, ばねからはなれて, 断面が半径の円 吾となる曲面の頂上からすべりおり, 点Aを通過したのち, 点Bで曲面からはなれた。 点Aの位置は図の角 の, 点B の位置は角 % で表される。 重力加速度の大きさを9として 次の各開に答えよ。 (1) ばねからはなれた直後の小物体の速きはいくらか。 (⑫) 点Aにおける小物体の速さはいくらか。 (3) 点Aで, 小物体が面から受ける垂直抗力の大ききはいくらか。 (4) cosの9 はいくらか。 (5) 点Bで曲面を飛び出すときの, 小物体の運動エネルギーはいくらか。 (12. 信州大 改) 加本芋 ②P-較88820edeaesseaeakeaaeaaaaaeaseeeeeeeeee 211 Q) 糸がその両端でおよぼす力の大きさは等しく, Ag である。 (4) 角の. 半径/を含おそれぞれの式が, 速べの変化でどのようが影響を受けるかを考える。 212 (3) 聞径方向の運動方程式を立て, 垂直抗力の大きさを求める。 (4) 点Bでは, 小物体が面から受ける牌直抗力が 0 になる。

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