1番の問題です。 熱容量はC＝mcなのに解説では140と4.2がかけられたものがあるのかが分かりません。 教えてください🙇🏻‍♀️՞

基本例題 41 熱量の保存 213,214,215,216 解説動画 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4.2J/ (g・K) とする。 150g 100°C 40g 180g 140g 47°C 31°C 27°C (2) さらにこの中へ、 図2のように, 100℃ に 図 1 図2 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。 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 (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)

3番の問題です。 解説の右側にあるvを変えるとrの値も変化するもあるのですがなぜですか？

(3) このばねのは 156 円錐容器の内側での等速円運動 内面がなめらかで すりばち形をした器の中で, 質量mの小さい物体がすべりなが ら、水平面内の等速円運動をしている。 円錐の母線が水平面と なす角を 0, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)円運動の速さと軌道の半径の関係を求めよ。 (2) この円運動の周期Tをg, r, 0 を用いて表せ。 (3)円運動の速さを2倍にしたとき,円運動の周期は何倍にな 例題 35,169,170, 174 るか。

1番の問題です。 tanθを求めるとこまでは分かったのですがそこからどうやって速さを求めたのかが分かりません。 教えてください

ここがポイント 156 円錐容器の内部で等速円運動している物体には,面からの垂直抗力と重力の2力がはたらいている。 この2力の合力が, 向心力のはたらきをしている。 この合力は、 水平方向で円の中心を向く。 具体的に 力を求めるには、 鉛直方向と水平方向に力を分解する。 鉛直方向は力のつりあいが成りたち, 水平方向 の分力は等速円運動の向心力となる。 解答 (1) 物体にはたらく垂直抗力をNとする。 垂直抗 力の鉛直成分と重力はつりあっているので Ncos0-mg=0 1 別解 N Ncos 6/ m 向心力人 INsin O また,水平方向の分力が向心力のはたらきをし 左向き ているので mg mg v2 r よって, 上の2式より m=Nsine 物体とともに回転する立場で 考えると, 垂直抗力と重力 sin v2 tan0= = cos gr ゆえにv=gtan (2) 周期の式 「T= 2mr」より (5) T=- 2лr √grtan r == -=2π gtan0 (3) (1) の結果より r= v2 gtan 遠心力の3力がつりあい、 体は静止しているように見 力のつりあいの式は EJNcose-mg=0 Nsino-m=0 注 r 「T=2xr を2倍にしたとき、 1/2倍としてはならない これより,速さを2倍にすると軌道の半径 よって(2)の結果より, rを4倍にすると周期 は4倍になる。 は2倍になる。 を変えると の値も変 ることに注意する。

2番の問題がよく分かりません。 解説してください

基本例題 36 鉛直面 図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を,点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ, 小球は面にそって運動し, 最高点B を通過した。重力加速度の大きさをg とする。 (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ。 PP STA h P (2)点Bを通過するために, hが満たすべき条件を求めよ。 指針 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば,小球は点Bを通過できる。 解答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし, 点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると 0+mgh=12m+mg・2r よってv=√2g(h-2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると,点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力, 遠心力がはたらき,これらがつりあ っている。 したがって 2 m-N-mg=0 よって N=m_v2 r mg 2g(h-2r) =m r 0 ゼロ B m B V mg N -mg 0 =(2-5) mg N≧0 であれば,小球は A r N=(2h-5)mg =(275) mg20 ゆえに≧/2/2 面を離れずに点Bを通過できる。 したがって 5

3番の問題です。 左の式は物体の運動エネルギーなのに右辺は物体と斜面台が合わさってるのは何故ですか？

物 149 物体と動く台との運動 床 M 図のように, なめら かな斜面をもつ質量 Mの斜面台が, なめらかで水平な 床の上に静止している。 この床の上を質量m(m <M) の物体が速さで斜面台に向けて移動し, 斜面を途中ま 上り、再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさは g とする。 物体が最 高点に達したときの水平面からの高さをH,そのときの斜面台の速さをVとする。 床 と斜面台の間に段差はなく, 物体はなめらかに斜面台上に移動し、 斜面台から離れずに 斜面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台, 床と斜面台の間の摩擦は なく, 物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに 答えよ。 (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm, M, v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, vを用い て表せ。 (3)高さHをM, m, v g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V1 と物体の速さを, それぞれ m, M, v を用いて表せ。 [18 工学院大 改]

2番の問題で反発係数が０より大きくなることはわかりますが 4.2に－をつける理由はなんですか？

ボールと床との衝突では,反発係数の式「e=-」を用いる。 答 (1) 衝突直前の速さは,自由落下の式「v=2gy」より ひ²=2×9.8×1.60 よってv=5.6m/s 衝突直後の速さ v2 は,鉛直投射の式 「vo2gy」 より 02-022-2×9.8×0.90 よって v2=4.2m/s (2)反発係数は「e=-」 2」より e=- -4.2 -4.2 =0.75 5.6 (3) 運動の対称性より,落ちてきて床に当たる直前の速さも 4.2m/sであ る。よって, はねかえった直後の速さを vs とすると ひ= v3= (0.75×4.2) m/s ここで, はね上がる高さんは,鉛直投射の式 「v2-v=-2gy」 より 02-(0.75×4.2)²=-2×9.8×h 1 よって h'=0.506・・・≒0.51m ここがポイント! 保存 1 別解 「'= h’=0.752 x 0.90

1番の問題です。 2行目にある式が＝0になる理由を教えてください

138 重心の運動 なめらかで水平な床上に質量mで長 さがlの一様な板 ABが置かれている。 この板上のA端に 乗って静止していた質量 2mの人がB端へと歩く。 図のよう に床面にx軸をとり, 静止していた板のA端を原点とする。 A 0 (1) 人が板上を,床に対して速度で歩いているとき, 床に対する板の速度 V を求めよ。 (2)人がA端にいるとき,人と板とからなる物体系の重心の位置 x を求めよ。 (3)人がB端に着いたときの人の位置を x,板のA端の位置をx2とする。このとき人 板とからなる物体系の重心の位置 xc' を x1 と x2 を用いて表せ。 (4) x1, x2 をそれぞれを用いて表せ。 143 静止 衝突 (1) (2)

2番の問題です。 この解説は運動エネルギーと位置エネルギーが同じになるということですか？ これは何の公式になりますか？教えてください🙏🏻‎

のとき,30m/sの速さで水平に飛んできたポー 方向に30m/sの速さで打ちかえしたものとする。 (1) バットがボールに加えた力積Iの大きさはいくらか。 (2) ボールとバットの接触時間が1.0×10秒であったとすると, ボールが受けた平均の 力Fの大きさは何Nか。 134 運動量の保存 (合体) 天井に糸の一端を固定し, 他端 に質量Mの木片をつるす。 水平方向から質量mの弾丸が速さ →例題 29 で木片の中心に命中し, 弾丸は木片の中に止まり、両者一体とな って運動を始めた。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 一体となった直後の速さVを求めよ。 (2) 木片はどれだけの高さまで上がるか。 最下点からの高さんを DM 求めよ。 例題 30,146,147 125 動く板の上での物体の運動 右の図 小物体 m Do

(1)です どのようにして解説の式を立式するのでしょうか。

14:40 基本例題24 114 解説動画 基本例題 24 仕事と運動エネルギー あらい水平面上で質量4.0kgの物体を初速度 5.0m/sです べらせた。 物体と水平面との間の動摩擦係数を 0.20, 重力加速 度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) この物体が止まるまでに、動摩擦力がする仕事 W は何Jか。 (2) この物体が止まるまでにすべる距離は何mか。 脂釦 (1) 物体の運動エネルギーの変化が動摩擦力がした仕事に等しい。 (2) 動摩擦力の向きは移動の向きと反対なので、 仕事は W=-Fx 解説 (1) W= =1/12mx02-212m002 N -mvo 0-1213×4.0×5.02-50J F X ホーム オプション 学習ツール 学習記録 あ。 + ふせん スタンプ 消しゴム 拡大・縮小 v =0 15.0m/s

aの式はこのようになるみたいなのですが理由を教えてください。 他の問題は式も分からないので教えてください🙇🏻‍♀️՞

図のように、水平な地面上の地点からMの小物を直に打ち上げ、同時 地点からの小Bを打ち上げる。小の打ち上げ角度とPQ間の 変化させることができる。 小物の打ち上げの初速度の大きさを小 の初速度の大きさとする。また、力度の大きさとし、空気による抵抗は 無視する。 AM ・地面 AがBと衝突しない場合、 A は打ち上げから着地までどれほど時間がかかるか。 正しいものを、次の①~⑥のうちから1つ選べ。 0 2g 1807 19 (b) BAに衝突させるには、角度をいくらにしなければならないか。zineとして 正しいものを、次の①~⑥のうちから1つ選べ。 V 1 mV Mo a MV MV Me (c) Aが最高点に達したときに衝突が起こるようにしたい。そのためにはいくらに しなければならないか。 正しいものを、次の0~9のうちから1つ選べ Vo gcolo Vecose (d) AとBが最も高い位置で衝突し者は合体した。 平成分と 直成分の大きさはそれぞれいくらか。 正しいものを、次の一のうちから1つず つ選べ。 水平成分 4 鉛直成分 5 @ 0 ② ③ M+m 2me M+m MUCOS M+m M+m (c) AとBは合体した後、地面に落下した。 P地点から落下地点までの距離はいくら か。 正しいものを、次の①~④のうちから1つ選べ。[6] ml mlsina micosa mitana M+ M+m M+m M+m