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物理 高校生

運動エネルギーの公式とFX=の式は初速度があるかどうかで使う式が違うのですか? 初速度がない時は運動エネルギーの方を使うってことでしょうか

たて ど 位 48 力学 ABは水平, BCは鉛直で, AC=しである。 質 量mの物体を Aから Cへ次の経路で移すとき, 重力のする仕事を求めよ。 49 位 (2) A→B→C 重力の B 50 動摩擦係数μの水平面上で, 質量 m の物体に 手の力 F。を 30°方向に加え距離!だけ引きずる とき,次の力のする仕事を求めよ。 (2) 垂直抗力 の位置 F。 経路 m 1.30° 20 では (1) 手の力 (3) 重力 だけ (4) 動摩擦力 仕 正の仕事は物体の運動エネルギーmu' [J] を増やし,負の仕事は減ら す。だから仕事の符号はとても大切なのだ。 仕事=運動エネルギーの変化 ちょっと一言 これは運動方程式から導かれる1つの定理。 ma=Fとぴー=2axから aを消去すると Fx=muーm v,? と なる。aが一定でないケースや曲線運動についても成りたつことが証明 されている。 左辺は,物体に働く合力のする仕事のこと。あるいは,1つ1つの力 (物体が受けている力)の仕事の総和でもよい。 の 50で、はじめ物体は静止していたとする。しだけ引きずったときの速さv はいくらか。 事率 1s間にする仕事を仕事率Pといいう。単位は[J/s] だが,[W] 「ワット と表す。 t [s] 間に W [J]の仕事をすれば P=W (W] t カFの向きに物体が速さvで動くときは P=Fu 5よっと一言 P=Fuは1s間にv [m] 動くことから当然の

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物理 高校生

(1)のグラフなのですが、ab間の変化度合いの方がcd間の変化度合いより大きい理由を教えて欲しいです。

A→B よって Eント 69 (気体の状態変化と熱効率〉 Q 「DV=ー定」はアソンの法則といい, 理想気体の状態方程式 「V=nRT」 よりpを消去すると, nRT - =ー定 と表せるがnとRが定数であることから, ポアソンの法則は「TV7-!=ー定」 とも表せる。 (2) 状態。 Pa V (1) a→b, c-dは かV'=一定, b→c, d→aは V=一定 であるので図a a のようになる。 A→B (2)断熱変化では熱を吸収, 放出しないので, 熱を吸収, 放出するのは定積変化 であるb→c, d→aとなる。 b→cについて, 定積変化なので, 気体は仕事をしない。気体が吸収した熱 量をQbc とおくと, 熱力学第一法則より Qbc=Cv(Tc-T.)+0※A← Te< To より Qbc <0 となるので放熱しており, その熱量は Cv(T,-T.) d→aについて, b→cのときと同様に, 気体が吸収した熱量をQaa とおく と,熱力学第一法則より Qan= Cv(Ta-T.)+0 T> Ta より Qan>0 となるので吸熱しており, その熱量は Cv(T.-Ta) (3)気体が仕事をしたのはa→bとc→d。 断熱変化なので, 気体がした仕事 をそれぞれ Wab, Wed とおくと熱力学第一法則 「Q=4U+WLた」 より a→b:0=Cv(T,-T.)+Wab c→d:0=Cv(Ta-T)+Wed よって W=Wab+ Wed=Cv(T.-T,+Tc-Ta) (4)「カV=一定」, 理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より ルルの P, d B→C. 圧変化 0 B→C V。 V。 Vェ 2T 図a 合※A 単原子分子理想気体 の内部エネルギーの変化』 ゆえに は また,定 AU=nCy4T WLた よって したがっ nRT -V=一定 (4) C→Dほ D→Aは よって TV'-1=一定 V ゆえにa→b, c→dの断熱変化について a→b:T.V27-=T,V,"-! c→d:T.Vi7-1= T』V2"-1 Wした 令※B 気体が吸収した製 Qin, 放出した熱量 Qa, 気 がした仕事 Wの間には W=Qm-Qout が成りたち,熱効率eは よって レ V\ア-1 したがって, ①, ②式より (-)- Ta_Ta To T。 (5) A→B(定 D(定積変1 張)は熱量 (5)熱効率eは, 吸収した熱量に対する仕事の比なので, (2), (3)より Ta- To+ To-Ta_1- W e= Qa W To- T。※B← Ta-Ta e=- Qm を放出して Ta- Ta ここで0, 2式より と書けるので eミ 1Qcl Tュ-Teー) e=1- Qaa (T-T)V7-1=(Ta-Ta)V2"-! よって T-T。 =1-テ-T。 Ta- V-1 3 2 ゆえに e=1- としてもよい。 74 物理重要問題集 ()

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