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物理 高校生

方針だけでもいいので教えてください🙇‍♂️

比誘電率が1の空間中に、一辺の長さがLの正方形の極板をもつ電気容量Cの平行板コ ンデンサーがある。 図1のように、比誘電率が &, で一辺の長さがLの正方形の断面を持ち, 厚みが極板間隔と等しい誘電体を、このコンデンサーの極板間に挿入する場合について以 下の問いに答えよ。 図 8 ww 誘電体 X L B a „ŠŤj0j54 2 A & X SH 問1 極板間の電位差がVになるように充電した後, 充電に用いた電源を取り外した。この 誘電体をゆっくりと挿入する場合について以下の問いに答えよ。 (1) 誘電体をxだけ挿入したときのコンデンサーの電気容量はいくらか。キット (1) 前問の場合の静電エネルギーはいくらか。 (3) 誘電体の挿入前 (x=0) と完全に挿入した状態(x=L)を比べると,静電エネルギーの 変化はいくらか。 挿入時に、誘電体が受ける力の向きを答えよ。 また、その理由を簡潔に説明せよ。 宗 Ə 問2 極板間の電位差をVに保ったまま、 誘電体をゆっくりと挿入する場合について以下 の問いに答えよ。 (8) (1) 誘電体をxだけ挿入したときの極板上の電荷と静電エネルギーはいくらか。 来 (2) さらに誘電体を4xだけ挿入したときの極板上の電荷の変化量はいくらか。 (3) 前問の場合のコンデンサーの静電エネルギーの変化はいくらか。 (4) 誘電体をさらに4xだけ挿入するのに外から加えた力の大きさと向きを答えよ。 \1 ク

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物理 高校生

1,2,3とも解りません。解き方(公式等)を教えて欲しいです。

問題 1 ケプラーくんは、質量Mの超巨大ブラックホール、 ガルガンチュアの周囲を公転する宇宙船の乗務員である。 初 め、この宇宙船はガルガンチュアを中心とする半径rの真円軌道を描いていた。 この宇宙船の中で生活し続けて早1 年、今、この宇宙船に危機が迫っていた。 そう、異臭問題である。 乗組員の生活ゴミやら排泄物やらは、 宇宙船の中 で溜まりに溜まり、もはや臨界点を突破していたのだ。 ケプラーくんは、 そこで異臭の原因を全部カプセルに詰め込 んで、船外へ捨ててしまうことにした。 質量 mo のカプセルを捨ててしまったところ、 宇宙船は質量がmにまで減 り、ガルガンチュアを一方の焦点とした近日点距離が遠日点距離が R であるような楕円軌道に移った。 公転軌道 はどの軌道の場合でも、ガルガンチュアのシュバルツシルト半径に比べて十分大きいものとし、 古典的な万有引力が 適用できるとする。 万有引力定数は G とし、 光速をc とする。 (1) 真円軌道で公転運動する宇宙船の速さ と、 公転周期 To を M, m, mo, r, R, G の内、 必要な ものを用いて簡潔に表せ。 (2) カプセルを捨てた後の楕円軌道における宇宙船の近日点での速さ v1 と v2をそれぞれ M, m, mo,r, R, G の内、 必要なものを用いて簡潔に表せ。 (3) カプセルを捨てた後の宇宙船の楕円運動における公転周期T を M,m,mo, r, R, G の内、必要 なものを用いて簡潔に表せ。

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物理 高校生

問題の(3)と(4)がわかりません!よろしくおねがいします!

一求めよ。 れた時間当たり [1s 号で答えよ。 X 3. 降の告欄は購合用紙表面にあるので注意せよ。 3. 周囲を断熱材で囲んだ熱量計に水250gを入れると,全体の温 度が 26.0°Cとなった。 そこへ, 100°Cの湯の中で加熱し, 湯を払っ た 150g のアルミニウム球を入れ, 静かにかき混ぜると、 全体の温度が 34.0°Cとなった。 銅の容器と銅のかき混ぜ棒の質量はあわせて 100g, 銅と水の比熱をそれぞれ 0.39 J/(g・K), 4.2 J/(g-K) とする。 また, 溫 度計の熱容量は無視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (配点18) 熱 断 (1) 26.0°Cの水が得た熱量を求めよ。 (2) アルミニウムの比熱を求めよ。 銅の かき混ぜ棒 ・温度計 TXINAY 銅製容器 水 アルミニウム球 (3) アルミニウム球を水中に入れるとき, 球に付着した湯も入ってしまった場合, 熱平衡に達したときの温度 は, 34.0°Cよりも高くなるか, 低くなるか。 簡潔に説明せよ。 (4) この実験で, アルミニウム球を湯から熱量計の中に移すときに少し手間取ってしまった。 実験を理想的に 行った場合と比べて, 測定から求めたアルミニウム球の比熱は,大きくなるか, 小さくなるか。 簡潔に説明 せよ。 3

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