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物理 高校生

物理の問題です。写真の(エ)の問題で私はmgx_2=1k(x_2-L)^2/2と考えましたが、解答は写真の通りでした。私の方法では答えを出すのが困難なため3枚目の写真の通りにやるべきなのでしょうか?

183. ゴムひもによる小球の運動 次の文中の□を埋めよ。 図のように,屋根の端に質量の無視できるゴムひもで小球をつな いだ。小球を屋根の位置まで持ち上げてから,落下させたときの運 動を考える。 ゴムひもの自然の長さはL, 小球の質量はmである。 図のように鉛直方向下向きにx軸をとり, 屋根の位置を原点とする。 使用するゴムひもは, 小球の位置xが x≦L のとき, ゆるんだ状態 となり小球に力を及ぼさない。 一方,x>Lのとき, ゴムひもは伸 びて張力がはたらき, ばね定数kのばねとみなせる。小球は鉛直方向にのみ運動し,地 面への衝突はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。 小球を屋根の位置(x=0) から静かにはなして落下させた。x=L の位置での小球の 速さはアである。 小球にはたらく張力の大きさが重力の大きさと等しい瞬間の位 置を x1 とすると, x=イである。 x = x1 での小球の速さは,v=ウであ る。さらに小球は下降し,最下点に到達した後, 上昇した。 最下点の位置を x2 とすると, X2=エである。 また, 最初に x1 を小球が通過してから最下点を経て、再び xx にも どってくるまでに要した時間はオである。 [18 明治大] 175,176 JostiotutEn II Ahi/ t エ 1-412. I/1. 屋根 -0 x

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物理 高校生

物理について質問します。2枚目の写真のmg(x_1-L)の部分がモヤモヤします。x=x_1を基準に取っているためだと思いますが誰かこのモヤモヤを解消してください!

x 183. ゴムひもによる小球の運動 次の文中の を埋めよ。 図のように,屋根の端に質量の無視できるゴムひもで小球をつな いだ。小球を屋根の位置まで持ち上げてから,落下させたときの運 動を考える。ゴムひもの自然の長さはL,小球の質量は m である。 図のように鉛直方向下向きにx軸をとり, 屋根の位置を原点とする。 使用するゴムひもは,小球の位置 x が x≦L のとき, ゆるんだ状態 となり小球に力を及ぼさない。 一方,x>Lのとき, ゴムひもは伸 びて張力がはたらき,ばね定数kのばねとみなせる。 小球は鉛直方向にのみ運動し,地 面への衝突はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。 小球を屋根の位置(x=0) から静かにはなして落下させた。 x=Lの位置での小球の 速さはアである。 小球にはたらく張力の大きさが重力の大きさと等しい瞬間の位 置を x1 とすると,x1=イである。 x=x1 での小球の速さひ は, ウであ る。さらに小球は下降し,最下点に到達した後, 上昇した。 最下点の位置を x2 とすると, x2=エである。 また, 最初に x を小球が通過してから最下点を経て, 再び x にも どってくるまでに要した時間は オである。 [18 明治大〕 175,176 屋根 +0

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理科 中学生

至急です (3)の②を教えてください。お願いします。

_1 電熱線に電圧を加えたときの水温の変化を調べる実験を行いました。 (1)~(3)に答えなさい。 ただし、電熱線の抵抗の大きさは温度によって変化しないものとし、電熱線から発生した熱は 電源装置 すべて水の温度上昇に使われたものとします。 ('15 埼玉県) 次の1~6の順番で実験を行った。 13つの発泡ポリスチレンのカップに、それぞれ同じ質量の水を入れて しばらくおいた。 2抵抗の大きさが6Ωの電熱線と3Ωの電熱線bを使って 図の 回路をつくった。 ,0 7.2 3 スイッチⅡIⅠを切った状態でスイッチを入れ、電圧計の値が 3.0V になるように電源装置を調整して電流を流し ときどき水 をかき混ぜながら水温を測定した。 4 次に、カップ1で用意した別のものにとりかえ 3と同様に, スイッチⅡIを切った状態でスイッチを入れ、電圧計の値が 6.0V になるように電源装置を調整して電流を流し ときどき水をかき 混ぜながら水温を測定した。 27 53.4の結果を次の表のようにまとめた。 表 電 3.0V 圧 6.0V ガラス棒温度計 電圧計 -0.9x==36 スニ50 スイッチⅡI ・電熱線b 電熱線 スイッチ1 開始時の水温5分後の水温 10分後の水温 15分後の水温 20分後の水温 14.0℃ 14.9 °C 15.8℃- 16.7℃ 17.6℃ 14.0℃ 17.6 C 21.2℃ 24.8℃ 28.4 °C 6 次に、図の回路を用いて, スイッチⅡIを切った状態でスイッチⅠを入れて電流を流し、ときどき水をかき 混ぜながら水温を測定し,さらに途中でスイッチⅡIも入れときどき水をかき混ぜながら水温の測定を続け 実験中の電圧計の値は常に一定で6.0V であった。 また、 カップは1で用意した別のものを使用し、 実 験開始時の水温は14.0℃であった。 (1) 実験の4で、電圧計の値が 6.0V になるように調整して電流を流したとき, 2分間で電熱 線 a から水が得た熱量は何Jか求めなさい。 ( 720 J] (2) 実験の5の表から実験の3を開始してから25分間電流を流したときの水温は何℃にな ると考えられるか求めなさい。 [ 18.5 °C) 電流計 発泡ポリスチレンのカップ x 1200 (3) 実験の6について,次の ①.②に答えなさい。 ① スイッチとスイッチⅡIの両方を入れたときの回路全体を流れる電流の大きさは何A か求めなさいog=14+360 ( 3 A] ② 実験開始から30分後の水温が50.0℃になるようにスイッチⅡIを入れます。 実験開始か ら何分後にスイッチⅡIを入れればよいか求めなさい。 また、計算の過程や考え方も書きな 〔20〕 分後にスイッチⅡIを入れればよい。 さい。 「計算の過程や考え方 スイッチコだけのときの式はy=144+0.72x 50=0.72x+14

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化学 高校生

問5(1)について Kp=PCO2=1.0×10^5Paとなるのは何故ですか?

図1に示すような質量が無視できるフタが付いた容器がある。 このフタはなめ らかに動き、フタの移動により容器の内容積は0L~10.0Lの範囲で変化する。ま た. フタの位置を固定して内容積を一定に保つこともできる。 このフタ付き容器を 用いて (式1) の反応に関する操作1 ~ 操作 4 をおこなった。 下の設問 (1)~(4) に答え よ。 大気圧は常に100×10Pa であり、追加したアルゴンは化学反応を起こすこと はなく、アルゴンの固体への吸着も起こらなかった。また,固体試料の体積は無視 できるものとし、容器内の気体については理想気体の法則が使えるものとする。 問5 10.0 L ■固体試料 mooooooo 熱源 図 1 フタ - 14- 17.50g 5,80( nitog @ m 100 操作1:フタ付き容器に固体試料として7.50gの純粋な炭酸カルシウムを入れた後, 内容積が5.80 L になるようにフタを固定した。 排気し容器内の気体をすべて取 り除いた後,温度を上げると,やがて炭酸カルシウムの分解が起こり始めた。 温度が887℃になったところで, その温度を保ち十分な時間を経過させた。 操作2:操作1に続き, フタを固定したまま, 容器内にアルゴンを0.0350 mol 封入 した。温度を887℃に保って十分な時間を経過させた。 操作3:操作2に続き, フタを固定したまま、質量数13の炭素原子13C (相対質量 13.0) だけからなる二酸化炭素 13 CO2 を 0.0500mol 封入した。 温度を887℃に 保って十分な時間を経過させた。 操作4:操作3に続き、フタの固定を外し,温度を887℃に保って十分な時間を経 過させた

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物理 高校生

なぜこの熱力学第一法則でこれはマイナスになるのでしょうか?圧縮もしてませんし、仕事もされてるとか、明記されてないです。

加していくが、ある体積 Vi〔m² 〕 を超えると減少していく。 V, を求めよ。 220 気体の変化 次の問いに答えよ。 (1) 体に加えられる熱量をQ 気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUとして,これらの間に成り 立関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a),圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 ピストンは固定 気体 熱する (a) ピストンは動く (2)(a)の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量Qa, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化4U の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で,同じだけ温度を上昇させる場合を考える。 気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4U との大小関係はどうなるか。また, Qa と Q との大小関係はどうなるか。 さらに, (a)の場合の比熱 c と (b) の場合の比熱 co との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と(b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) pV=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) -Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

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