メモ書きありの問題ですみません。 2枚目の解答で印をつけてるところが何故その条件になるのか教えていただきたいです。 回答よろしくお願いします。

第1問 次の問い (問1~5) に答えよ。(配点 25 ) 問1 次の文章中の空欄 1 . 2 に入れる式として正しいものを,それ ぞれの直後の{ } で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 ただし, 重力 加速度の大きさを とする。 また、空気抵抗は無視する。 大きさの無視できる小球を,図1のように水平成分の大きさ1,鉛直成分 の大きさの初速度で打ち出し, そこから水平方向にℓ,鉛直方向にlだけ離 れた位置に中心が固定された小さなリングを上から下に通過させたい。 このと ①UL V₁ V 2 ① ge gl 2,2 1 201 + 201 の関係があり,また, B gl 201 xy 2 /gl でなくてはならない。 13gl 2 Vi l=Mit l = N2t== = 9; l V₁ =t 0 V2 -g 06 MI リング V2 小球 l 図 -2- 1 l= N2t- l=vit 19±² N2X-Nix-19 V2=VI- NI - 19t 0 = №2 Nit N2=0 9 => 201

どうして電池の仕事がコンデンサーのだけになるんですか？ 抵抗にも仕事しないんですか？？ 教えて欲しいです🙇‍♀️

必解 107. <スイッチの切りかえによる電荷の移動〉 R R[Ω] 図のように,電圧 V [V], 2V [V] の電池 E1, E2, 電 S1/S2 気容量がいずれもC[F]のコンデンサー C1, C2,抵抗値 R[Ω] の抵抗 R, スイッチ S1, S2 が接続されている。最 初, スイッチ S, S2 は開いていて, C1, C2 には電荷は蓄 えられていないものとする。 また, 電池の内部抵抗は無 視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (1) S を閉じてから十分に時間が経過した。この間に電池 E がした仕事を求めよ。 の C2. C[F] C1 C[F] T E1 VVX E2 Vo [V] 2V (V) (2)次に,S1 を開き S2 を閉じた。十分に時間が経過した後のC2 の両端の電位差を求めよ。 また,この間に電池 E2 がした仕事を求めよ。 [し] VOX (3) 続いて, S2 を開き, S1 を閉じた。 十分に時間が経過した後, S を開き S2 を閉じた。さら に十分に時間が経過した後の, C2 の両端の電位差を求めよ。 (4)この後,(3)の操作をくり返すと, C2 の両端の電位差はある有限な値に近づく。 その値を 求めよ。 コンデンサー [17 大阪市大〕 必解 108. <極板間の電場と電位〉 真空中で図1のように, 2枚の薄い金属板 A, B を間隔d 〔m〕 は なして配置した平行平板コンデンサーの両端に起電力 V [V] の電 池とスイッチSがつないである。 dは金属板の大きさに対して十分 A IB

至急です、(1)です。 2つ目の式は、なんの公式を使っているのですか。 どこからwがでてきて、なんで×50するのでしょうか。

実験 84 熱と仕事 0℃の粒状の1.0×10gをびっしりつめた袋がある。この袋を床から 高さ1.0mの位置からくり返し50回落下させた後,温度を測定したら 3.0℃ になっていた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2,鉛の比熱を 0.13J/g・K) とし,鉛入り袋は床ではねかえらな いものとする。 (1)落下の際,鉛入り袋に対して重力がした全仕事 W[J] を求めよ。 (2) 鉛粒の温度上昇に使われた熱量 Q [J] を求めよ。ただし,袋と空気の熱容量は無視できる ものとする。 (3) (1) Wと,(2)のQとの差は主にどんな形で使われたか、簡単に説明せよ。

至急です、(1)。 なんでCを足すのかが分かりません。

例題27 熱量の保存 - 78,79,80 熱量計の中へ140gの水を入れたとき, 容器も水も一様に温度が27℃になった。 (1) 図1のように,この中へ 47℃の水40g を追加したところ,全体の 温度が31℃になった。 容器の熱容量Cは何J/Kか。 水の比熱を 解説動画 4.2J/(g・K) とする。 (2) さらにこの中へ、 図2のように, 100℃に熱した150gの金属球を 入れてかきまぜたところ, 全体の温度が40℃になった。 金属球の 比熱 cは何J/(g・K) か。 150g 100°C 40g 180g 140g 47°C 31°C 27°C 図 1 図 2 指針「高温物体が失った熱量=低温物体が得た熱量」すなわち、熱量の保存の式をつくる。 解答(1) 熱量の保存によって 40×4.2×(47-31) =(140×4.2+C × (31-27) これを解いて C=84J/K POINT (2) 熱量の保存によって 150×c×(100-40) ={(140+40)×4.2 +84} ×(40-31) これを解いて c=0.84J/(g・K) 熱量の保存 高温物体が失う熱量=低温物体が得る熱量

至急です。 (2)です、なんで、力学的エネルギーの保存則で終わりの力学的エネルギーのU2は0なんでしょうか。 また、初めの位置は分かるのですが、終わりの位置はどこでしょうか。

(リ 64. 力学的エネルギーの保存知長さの糸に質量mのおもりをつけた振り子がある。 糸が鉛直方向と30° をなす位置からおもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさをg とする。 (1)はじめの位置において, おもりがもつ重力による位置エネルギーUを求めよ。 ただし, もりの最下点を位置エネルギーの基準とする。 (2) おもりが最下点を通過するときの速さを求めよ。 NS 1mghより、 mg(C1-2 (2) kit=k2+2 √ (2) 0 +mg/(1-1/2) = L/30° ②

解説部分の-0する意味が分かりません💦

58. 仕事 量 5.0kgのおもりをつけた振り子がある。 図 のように,糸が鉛直線と60°の角をなす位置Aからおもりを静かにはなした。 重力加速 度の大きさを9.8m/s2 とする。 おもりがAからBまで移動する間に, 糸が引く力がおも りにする仕事 W [J], 重力がおもりにする仕事 W2 [J] をそれぞれ求めよ。 0.20m 60° A 0.10m 5.0kg 13 B

(1)のBがよく分からないので教えてください

基本例題 23 力学的エネルギーの保存 104~108 解説動画 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A, Bを取りつけた。 Aは水平な床に接し, Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。 いま,Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし,床を高さの 基準とする。 (1) B が床に衝突する直前の A,Bの速さを”とする。このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 (2) Bが床に衝突する直前のA,Bの速さではいくらか。 A 指針 A, B には, 重力 (保存力) のほかに糸の張力 (保存力以外の力) もはたらくが、張力が A, Bにする仕事は,正, 負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 解答 (1) B が衝突する直前の力学的エネルギ ーはそれぞれ A : 1/12mo+mgh B: Mv² +0=Mv² A:0+0=0 B:0+Mgh=Mgh A, B をあわせて考えると、 全体の力学的 エネルギーは保存されるので 0+Mgh = (1/2mu+mgh)+1/2M02 (2) 最初 (Bをはなした直後)の力学的 2(M-m)gh エネルギーはそれぞれ よって v= M+m

(3)のどうしてmが2mになるんじゃなくてKが2kになるのか分かりません。普通に考えて重さ2倍にならないからkが2倍ですか？？ あと、(3)のx=a/2のときのtなんですが、私の解き方のどこがダメなのか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️答えが合わないんです😭3枚目です。 よろしくお... 続きを読む

必解 52. 2本のばねによる単振動〉 A 00000 P 図のように、なめらかな水平面上に質量mの物体Pが同 じばね定数をもった2つのばね A,Bとばねが自然の長さ にある状態でつながっている。 水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置をx座標の原点とする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりαだ けずらしてからはなす。 このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。時刻 t=0において, 物体Pはちょうどx座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。 ばねの質量はないものとして、次の問いに答えよ。 (1) 任意の時刻における物体Pの位置xおよび速度vを,等速円運動の角速度を用いて 表せ。 (2) 任意の時刻において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, ωとxを用いて表せ。 また, 2つのばねAとBから受ける力Fを, kとxを用いて表せ。 (3) 物体Pがx=α に達してから, 初めて原点Oを通過するまでの時間 to と, 初めて x=. 1 =1aを通過するまでの時間を,kmを用いて表せ。 (4) 物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置, およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。 ただし, wやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置xの関係を求め, vを縦軸に, xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を, a, k および を用いて表せ。また,物 [香川大 改 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。

解答を見たのですが、(2)の最後の式の解き方が分からないので教えてください

基本例題 22 力学的エネルギーの保存 →104~108 解説動画 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, gで表せ。 (2)ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さをm,d,g で表せ。 eeeeeee 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて, 1 運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 mg 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よって k=- d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 0+mgd+0=1/23m+0+1/12/kd2 POINT 0000000 伸び 伸び d T -OQ eeeeeee 伸び Pkd d 速さ PO mg (1)の結果を代入して, vについて解くと mg × mgd=123m 1/12mo + 1/2xmlxde よってv=vgd ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③ 弾性力による位置エネルギー K=1/12m02 U=mgh U=1/21kx2

(2)の問題において、なぜ最初(Bをはなした直後)の力学的エネルギーA、Bを合わせて考えないといけないんですか？そのまま(1)で出したA、Bの値をイコールで結ぶだけじゃダメなんですか？

リードC 基本例題 23 力学的エネルギーの保存 第5早仕事が >104~108 解説動画 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A, Bを取りつけた。 Aは水平な床に接し, Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。いま,Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし,床を高さの 基準とする。 (1) B が床に衝突する直前の A, B の速さをぃとする。 このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 平 70Bが床に衝突する直前のA,Bの速さではいくらか。 M 3M 指針 A,B には,重力 (保存力) のほかに糸の張力 (保存力以外の力)もはたらくが,張力が A, Bにする仕事は,正,負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 解答 (1) Bが衝突する直前の力学的エネルギ ーはそれぞれ A : 123mv+mgh B: Mv²+0=Mv² A:0+0=0/ B:0+Mgh=Mgh A, B をあわせて考えると, 全体の力学的 エネルギーは保存されるので 0+Mgh = (1/12mo+mgh)+1/2 Moz -Mv2 2 (2) 最初(Bをはなした直後) の力学的 2(M-m)gh よって v= M+m エネルギーはそれぞれ 109,110 解説動画