熱についてです （１）と（２）の解き方を詳しく教えていただきたいです また、（１）の400×4.2+120は温度である20も入れて400×4.2×20+120にならない理由もあわせて教えていただきたいです　 よろしくお願いします

発展例題11 氷の比熱 質量400gの氷を熱容量 120J/Kの容器に入れ, 容器に組みこんだヒーターで熱すると、 全体の温度 は図のように変化した。 熱は一定の割合で供給され すべて容器と容器内の物質が吸収したとし, 水や氷 の水蒸気への変化は無視できるものとする。 また, 水の比熱を4.2J/ (g・K) とする。 (1) ヒーターが供給する熱量は毎秒何Jか。 (2) 氷1g を融解させるのに必要な熱量は何か。 指針 (1) 254s以降の区間では,氷はす べて水に変化している。 水と容器の温度上昇に 必要な熱量から、ヒーターが毎秒供給する熱量 を求める。 (2)温度が一定の区間 (32~254s) では,供給さ れた熱量はすべて氷の融解に使われる。 これか ら、氷1gの融解に必要な熱量を求める。 (3) 氷と容器の温度が上昇する区間 (0~32s)で, 温度上昇に必要な熱量から、 氷の比熱を求める。 【解説 (1) 水と容器をあわせた熱容量は, 400×4.2+120=1.8×10°J/K 254~314sの間に供給された熱量で,水と容器 の温度が0℃から20℃まで上昇するので, ヒー ターが毎秒供給する熱量を Q[J] とすると, 20 0 -20 ●温度(℃) →発展問題 177 /32 254 314 時間 (s) (3) 氷の比熱は何J/ (g・K) か。 (1.8×10)×(20−0)=Qx (314-254) Q=6.0×102J (2)32~254sの間に氷はすべて融解した。 氷1g を融解させるのに必要な熱量をx 〔J] とすると, 400×x=(6.0×10^)×(254-32) x=3.33×102J 3.3×103J (3) 氷の比熱をc [J/ (g・K)〕 とすると, 氷と容器 をあわせた熱容量は, 400×c+120[J/K] 0~32sの間に供給された熱量で、氷と容器の 温度が20℃から0℃まで上昇するので, (400×c+120) x{0-(-20)} =(6.0×102) x (320) c=2.1J/ (g・K) ※展問題

この問題ではなぜ一定で50kg×9.8では無いんですかですか？

10 70 運動方程式 図はエレベーターが 8 上昇したときのv-t図である。 v 6 このエレベーターにのっている質量 50kgの人が, エレベーターの加速、等速. および減速中に, それぞれ床に及ぼす力の 大きさは何 N か。 ただし, 重力加速度の大 50kg [m/s] 2 きさを 9.8m/s^ とする。 0 2 4 6 8 10 12 14 1 t[s] 例題 13

1番下の式に重力を斜面方向に分解した分力の仕事が書かれないのは何故ですか？ 運動中は働かなということですか？

チェック問題 3 滑車と放物運動 やや難 15分 図のように, 上端に滑車のつい また傾角30°の粗い斜面がある。 質量 mの台車 Aの上に質量mの球Bを 乗せ、軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。台車は,動 √3 m B C mA 4m 30° 車 摩擦係数・ の斜面上Lだけ登り, 滑車に衝突すると, 球はその 3 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ はいくらか。 (2) 球が飛び出した位置からはかった,最高点の高さんはい くらか。ただし、最高点での球の速さは0となる。 解説 (1) 速さを問うので,エネルギーで解 こう。 まずは、動摩擦力から出してみよう。 図aで,台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により垂直抗力 N は, -30° N = 2mg cos30°= √3mg 2mg よって、動摩擦力の大きさ Fは, 図 a √3 √3 3 3 F = 1 -N= × √3mg = mg ① ここで,台車と球に注目して 《仕事とエネル ギーの関係》を立てると、 「3要素は (ばねナシ), 前 (速さ0), (高さ0とする) 中し T OF 130° 後 (速さひ)(高さはLsin30°=12L)で. 高さ 0 とする 図 b |---------- 1 0+ (−F × L) + (張力T) ×L=1/22m² +2mg×1/2 L となるね。 未知 この式からは求まるかい? 12

この(3)の距離を求める問題で加速度と時間が出ているのでx＝vt+1/2at^2の公式が使えると思って当てはめてみても答えが違くなってしまうのですが、この公式が使えない理由があったり計算に間違いがあるかどうか教えてください🙇‍♀️

147 木材への弾丸の打ちこみ図のように、質量 3m弾丸木材 の木材が水平でなめらかな床の上に置かれている。この木材 00 に大きさの無視できる質量mの弾丸を速さで水平に打ち こむ。木材は打ちこまれた弾丸と同じ向きに動きだし、やがて木材と弾丸は一体となっ て動いた。弾丸が木材にくいこんでいくときに, 重力の効果は考えなくてよく,弾丸と 木材との間にはたらく力の大きさは一定とし, その大きさをFとする。 (1) 弾丸が木材の中で止まって一体となって動いているときの速さを求めよ。 (2) 弾丸が木材に入り始めてからその中で止まるまでの時間を求めよ。 (3) 7までの間に失われた全力学的エネルギーを求めよ。 また, 弾丸が木材中を移動した距離を求めよ。 [21 法政大 改] 134,135

こういう問題ってどういう時に答えの符号マイナスにするんですか？

解法2 三角比を用いると Fx=40cos30°=40x3 =20√3≒35N 2 1 Fy=40sin30°=40x = =20N 2 よってx成分は35N, y成分は20N (2) 解法1 x軸, y 軸 方向の分力の大きさ をそれぞれFx [N], YA 40 N Fy 45° ① 45° 45% Fx ① F [N] とする。 直角 三角形の辺の長さの比より Fx:40=1:√2 よって Fx=40× 1 √2 = =40x √2 2 =20√2 =20×1.41 =28.2≒28N また, Fyも同様に Fy≒28N 符号を考慮して, x成分は-28N 成分は 28N 解法2 三角比を用いると 1 Fx=40cos 45°=40× ≒28N √2 1 Fv=40sin45°=40x ≒28N √2 よって, x成分は-28N, y成分は28N (3) 解法1 x 軸, y 軸方向 x, の分力のせ y A

3番の問題です。 解説にあるAの運動方程式の摩擦はμmgなのですか？Aの垂直抗力は2Mgでは無いのですか？ また、Bにかかる摩擦はなぜ運動と同じ方向にかかっているのですか？

88 動く板の上での物体の運動 めらかで水平な床の上に質量 2Mの直方体の物体A 床 があり、 その上に質量 Mの直方体の物体Bを置いた。 A 2M 物体Aに大きさFの水平な力を加え続けたところ, 物体 A, B は一体となって動きだし た。物体AとBとの間の静止摩擦係数をμとし,重力加速度の大きさはgとする。 (1) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 (2) 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 (3)次に, 物体Aに加える水平な力を大きくしたところ,その大きさが値F をこえると、 物体Bは物体Aの上ですべった。 F。 はいくらか。 [17 近畿大 改] 78,79 89 動く板の上での物体の運動 右の図のように, 小物体 | m Vo

（3）がわかりません 合成したコンデンサーの電荷がC1の電荷になるのでしょうか？ 教えていただきたいです

120 内部抵抗が無視できる起電力 Vの電 池E, 抵抗値がそれぞれR, 2R 3R で (大阪工大 +日本大) R1 R3 ある抵抗 R, R2, R3, 電気容量がそれぞ 2,13, S 2 C₁ れ C,3C であるコンデンサー C, C2 お R2 よびスイッチSよりなる回路がある。は E じめスイッチSは開いた状態であり,コン C2 デンサー C, C2 には電荷は蓄えられていない。

この問題の2と3がわかりません 教えて貰いたいです 答えは　【2】　√2L/a 【3】　3/2√2aL です

13. 水平でまっすぐなレール上に人の乗った台車がある。 台車は静止していた状態から 一定の加速度で走りだした。台車が距離走ったところで,人は進行方向斜め上 に軽いボールを投げ上げた。 その後, 同じ加速度でさらに距離31 走ったところで, 人 はちょうど台車の上に落ちてきたボールを受け止めた。 空気の抵抗はないものとし、 重力加速度をg とする。 (1) ボールを投げたときの台車の速さはいくらか。 (2) ボールを投げてから受け止めるまでの時間はいくらか。 3 (3)地上から見て、 投げられたボールの最高点における速さはいくらか。 V = avo 20

（2）についてです。コンデンサーの電気量を考える時によく符号に迷ってしまいます。 この問題で考えた時、電気量の符号が画像2枚目のようになるのはどう考えたら分かるのでしょうか？

2 コンデンサー C1, C2, C3 と起電力 30Vの電池, ス イッチ S1 S2からなる図のような回路がある。 電気 容量は C1 = 1.0 μF,C2= 2.0μF, C3=3.0μFである。 (1) まず, S を閉じ、 十分時間がたった。 このとき, C に蓄えられる電気量 Q1 [C] を求めよ。 C1 C3 S1 C2 (2) 続いて, S を開いてから S2 を閉じ, 十分時間が たった。 C2 に蓄えられる電気量 Q2[C] を求めよ。 30 V S2 (3) 最後に, S2 を開いてから S を閉じ, 十分時間がたった。 C, に蓄えられる電気量 Q1' [C] を求めよ。

（2）についてです。コンデンサーの電気量を考える時によく符号に迷ってしまいます。 この問題で考えた時、電気量の符号が画像2枚目のようになるのはどう考えたら分かるのでしょうか？

2 コンデンサー C, C2, C3 と起電力 30Vの電池,ス イッチ S1 S2 からなる図のような回路がある。 電気 容量は C1 = 1.0 μF, C2= 2.0 μF, C3 = 3.0 μF である。 (1) まず, S を閉じ、 十分時間がたった。 このとき, C に蓄えられる電気量 Q1 [C] を求めよ。 C₁ C3 S2 S₁ C2 (2) 続いて, S を開いてから S を閉じ, 十分時間が たった。 C2に蓄えられる電気量 Q2 [C] を求めよ。 30 V (3) 最後に, S2 を開いてから S を閉じ, 十分時間がたった。 C1 に蓄えられる電気量 Q1' [C] を求めよ。