化学
高校生
解決済み
Wacって
緑で合ってますか？
の公式より、T=2
m
√ ka
•
TB
=1倍
T=√2k-1 10%
TA
VRD
=2 となる。
ka
7B とすると, ばね振り子の周期
T=221
2m である。以上より,
の答
2 電体は正者 西原休日は漁電西なので、いずれも
4C につくる電場の向きはAからBの向きである。AとBの電気
量の大きさQが等しく, AOBOの距離もRで等しい。 した
って, AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ Ex, Eaは
等しく, 点電荷による電場の公式より,Ex=E
kQ
R2
となる。
以上より, AとBが点0につくる電場は,それぞれの電場を合
成して, AからBの向きへ強さ
2kQとなる。
R2
ばね振り子の周
T-2
また,一様な電場から A には左向きに, B には右向きに静電気
力がはたらくことになる。 よって, 一様な電場をかけた直後、リ
ングは反時計回りに回転しはじめた。
+Q
一様な電場から
受ける静電気力
+Q
リング
A
回転をはじめる方向
T:
ばね定
質量
点電荷によ
電気量
いる点の電
E=k
R:
電場の
遠ざかる
く向き。
EA EB
一様な電場
B.
B
Q
-Q 一様な電場から
6
受ける静電気力
2の答 ①
3の答③
問3 過程1から過程3の状態変化を圧力と体積の関係を表すグラ
フに書き換えると,次図のようになる。 状態AとBは同じ温度
なので,それらの温度で決まる等温曲線上にあり,状態CとD
も同じ温度なので、それらの温度で決まる等温曲線上にある。 こ
こで,圧力と体積の関係を表すグラフの面積は,気体が外部にし
た仕事の大きさを表す。 したがって, 気体が外部にする仕事の大
小関係は,グラフの面積を比較すればよい。 次図より,それぞれ
の過程で気体が外部にする仕事の大小関係は, Wac<WAB<WAD
- 103 -
物理
問3 一定量の理想気体が,ピストンでシリンダー内に閉じ込められている。以下の
ように, 状態 Aから他の状態B, C, Dへ変化させる三つの過程1, 過程2,
過程3を考える。
ボイル PV=P
過程1: 状態Aから温度を一定に保ったまま状態 Bへ変化させる。
過程2: 状態 Aから体積を一定に保ったまま状態Cへ変化させる。
過程3:状態 Aから圧力を一定に保ったまま状態Dへ変化させる。 シャルル
V₁
図3は,これらの過程における気体の温度と体積の変化を表す図である。過程
1, 2, 3で気体が外部にする仕事をそれぞれ WAB, WAC, WAD としたとき,
これらの関係を表す不等式として正しいものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。
4
テュ
0
温度
C
過程2
過程3
,D
体積一定は
X
しごをなり
・B
A
過程1
図3
ADS
体積
①① WAD <WAB <WAC② WAC <WAB <WAD ③ WAB <WAD <WAC
④WAC< WAD<WAB ⑤WAD< WAC<WAB 6 WAB < WAC < WAD
-65-
となる。
圧力
圧力
C
B
WAD
B
WAB
体積
0
問4 電車に急ブレーキがかかると, 進行方向と逆向き
生じる。慣性力は観測者の加速度の向きと逆向きに
で,電車の進行方向と同じ向きに作用する。 この慣性
ントが,コーヒーカップを倒そうとする原因になる。
コーヒーカップが倒れる直前の状態では,垂直抗
力は点 0から作用しており,これらの力による点
メントは0となる。 一方, 重力のモーメントが時計回
のモーメントが反時計回りである。 したがって
ートより慣性力のモーメントが大きくなるときに,
倒れる直前のとき
進行方向
慣性力
555
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