ア〜オまで教えてください！！ 解き方わかりません

② 15浮力と力のつりあい [2015 北里大) 次の文中のア~オ に最も適するものをそれぞれの解答群から1つ選べ。 鉄とアルミニウムの球を水中で落下させる。 鉄の密度をp] [kg/m²), アルミニウムの 密度を P2 [kg/m²), 水の密度を p. [kg/m²] 重力加速度の大きさを g (m/s^)] とする。 ま た, 鉛直下向きを正とする。 まず 同じ半径R [m]の鉄の球とアルミニウムの球を初速度 0 で同時に落下させた。 球の体積V[m²] を用いると、鉄の球にはたらく浮力の大きさは ア [N] と表すことが できる。 水の抵抗力の効果が無視できるならば,初速度0で落下し始めてから [s] たつ と鉄の球の速度はイ [m/s] となり, アルミニウムの球の速度のウ倍となる。 実 際は, 水中では物体の運動を妨げる向きに水の抵抗力がはたらく。 球の落下する速さとと もに水の抵抗力は大きくなっていき, やがて,重力, 浮力, 抵抗力の合力が0になると, それ以降は球の落下速度は一定となる。 鉄の球とアルミニウムの球の落下速度がそれぞれ 一定となったとき. 鉄の球にはたらく水の抵抗力の大きさはアルミニウムの球にはたらく 水の抵抗力の大きさのエ倍である。 同様に, 半径R [m], Rg [m) の2つの鉄の球を初速度0で落下させた場合は, 球の落 下速度が一定になった後に, 半径 R 』 の球にはたらく水の抵抗力の大きさは半径Rの球 にはたらく水の抵抗力の大きさのオ 倍である。 ウ 9 ① ⑤ エ (1) (5) 9 6 ⑤ ① (5) Ⓒ (P₁-Pw)Vg イ の解答群 ① (pi-pw)gt (Pw)vg. Vgt pi ① PV の解答群 P V9 pw P₁ の解答群 P2 P1 P2 P1 P2-Pw pi-pw P₂(P1-PW) Pi (P2-Pw) の解答群 pz-pw pi-pw オの解答群 -1 gt P₂(P1-PW) pi(P2-Pw) RB RA 3 RA 3 RB2 2 (2) 6 ⑩ (p1+pw)Vg ② (pw-pigt 6 10 2 (6) 10 RA RB (2 6 10 pwV pw RBPW RAPI P1 pw pw P1 P2 P₁-Pw P2 - PW pi(P2-Pw) P₂(P1-PW) P1 P2 Vgt pi-pw P2-pw pipz-Pw) P2P1-PW) ③ (8) RB2 2 RA 3pVg Ⓒ (P₁-Pw)V RAPW RB01 7 3 7 3 Pw P1 @gt P2-P1 P1 Pw P1 P₂P2-PW) P₁(P1-PW) P2-P1 P1 4 9 gt P₂P₂-Pw) Pi(P1-Pw) 2 RA 4 owVg ⑧ (p1+pw)V RB RBP2 RAPW 8 4 8 (4) (8 ⑤ 10 agt Pw/ Pw/ P1-P₂ P2 P₁(P₁-Pw) P₂P₂-PW) P1-P2 P2 P₁(P₁-Pw) P₂P₂-PW) RB RA RASPI RB PW

写真の問題についてですが、写真のPVグラフの傾きがマイナスになっていますが、なぜ傾きがマイナスになると言えるのですか？このようにpvグラフはVが増えたら必ずPは下がるのですか？ (温度やエネルギーが一定ならボイルの法則からこの形になると思いましたが、問題(解説)には温度(エ... 続きを読む

25 ** 圧力 P, 体積Vのnモルの単原子気体を断熱的に微小変化させたら体積 は V + AV となった (VIVI) 気体がした仕事はいくらか。 また、温度変 化 ⊿T と圧力変化 4P はいくらか。 気体定数をR とし, PV'=一定は用いず、 微小量どうしの積の項は無視して答えよ。 25 微小変化だから, 気体がした仕事は PAV Q= 0 だから, 第1法則は 4U = 0+W よって 12/23nRAT=-PAV 4T=- 断熱膨張 (⊿V> 0) の場合には,確か に温度降下 (4T < 0) になっている。 あとの状態の状態方程式は (P+ 4P) (V+4V)=nR(T+4T) PV + PAV + 4P・V + 4P・AV 圧力が変わっ 2P 3nR =nRT+nRAT 4P 4V の項を無視し, はじめの状態方 程式 PV=nRT を用いると PAV+VAP=nRAT=-12/2PAV 4P=- このように, -4V SPAV P ているのに, はじめに仕事 をPAVと定 圧の式を用い たことに違和 感をもつ人も いるだろう。 より正確には図の台形部分 (斜線部) の面積を計算すればよい。 (P+AP)+PxAV W'= 2 P+ 4P V V+4V 微小変化だから 直線で近似 = PAV+AP AV PAV 断熱の条件は用いていないから, 一般 に微小変化は近似式としては)W'=

（3）答えは2なのですが、どうしてこの形になるのか教えてください。回答はごちゃごちゃしててよくわかりません

241 242 243 例題 50 波の干渉 20cm離れた2つの波源 S, S2 から, 振幅 3cm, 波長10cm の2つの波 相で出ている。波源から離れても波は減衰しないものとして考えよ。 (1) S1 から 25 cm, S2 から15cm の点Pに おける振動の振幅は, S, だけを振動させ る場合の何倍になるか。 (2) S1,S2 を結ぶ線分上で, 節になるところ はいくつできるか。 (3) 水面が上下に振動しない点をつないだ線 を表す図として最も適当なものを、次の① ~④のうちから1つ選べ。 (1) > > ST S1 • ●センサー 70 2つの波源が同位相で振動 するとき, 両波源からの距 離の差が, 入 2 ×偶数倍・・・強め合う 現在の船の船首 入 - ×奇数倍・・･弱め合う 2 2つの波源が逆位相で振動 する場合は, 「強め合う」 「弱め合う」 が入れかわる。 ●センサー 71 波源を結ぶ線分上には定在 波ができる。その中点は. •S2 (4) S1,S2 から波が逆位相で出ている場合, St, S2 を結ぶ線分上で腹になるとこ はいくつできるか。 Sı 2.5cm <x S₁0- (3) Sis 5cm S1 25 cm 手順1 2001 ■解答 (1) SP-S2P|=|25-15|= 10[cm] 2つの波源からの距離の差が,半波長(5cm) の2倍( であるから、点Pは強め合って腹となる。よって、 液が1つだけの場合の2倍となる。 20cm (2) S1,S2を結ぶ線分上の中点 M では, |S,M-S2M|=|10-10| = 0 2つの波源からの距離の差が、半波長の偶数倍(①倍)で から強め合って腹となる。 21/0 2.5cm 2.5cm xxx M S₁ 5 cm 2.5cm 線分 S, S2 上にできる定在波の腹や節の位置は次の手順 める。 -o S2 と球 波を波 ると ると と

写真の問題についてですが、光路長を用いずに、立式しようとしたら、どのような式になりますか？(立式の際の考え方があると助かります)

se ** 55 * 波長の光を当て, スリット S の前に屈折率 n, 厚さDの薄膜を入れると中央の明線は上下どちらへずれ るか。 またずれの距離をd, l, n, D で表せ。 55 AI An S₁ 点A以後の光路差Lは L=(nD+S₁P)-(D+S₂P) =(n-1)D+(SP-SP) dx' =(n−1)D+· 1 L=miより x': いが増すと貝の値に =1/{m²(71) D}近づく はくまく 薄膜がない場合 (D=0 とすればよい) の x=lmi/dと比べると、 同じmに対し ては, n>1よりx' <x よって 下へずれる。 (n −1) DI ずれの距離は x-x'= d しま この値はm によらないから, 縞模様 は等間隔のまま全体が下へずれることが 分かる。 入 IS1

写真の波線部について質問です。十分時間がたったらコンデンサーの電気量は変化するとのような書き方がされていますが、コンデンサーは電池がなくなっても(スイッチが切れても)電気を蓄え続けるのではないのですか？なぜ電流が流れ出し電気量に変化が起こるのか解説よろしくお願いします

(3) スイッチを開くと, C の上側の正の電気と, 2C の下側の負の電気が 引力で引かれ合って, 放電が始まる。 「スイッチを開いた 直後」なので, 「コンデ ンサーから電流は流れ 出すが、まだ時間が 縫っていないので、電 気量に変化はない｣と いうこと。 よって, 図cのように Cの電気量は CV, 2C OFF!直後 の電気量は2CVのまま同じ で,電流ﾑが放電して いる。 ⑦ : + IR + IR-V2 - :. I₁ = = = 1 2R (V1 + V2) V 6R Sp 1 2 2R (V + 1/ V) ・V 9 20 週間放電 10₁ I₁ IR Stem C ア I₁ 015 TR →h L 図 C ++++ ま +C VS 91.2 まだ 不変 V₁ -CV₁ ++++_ +2CV₂ V₁ V1 = 0 0=V - Si + US+ : ⑧ { 0=-40-1)+0+0+0 2C V₂ -2CV₂ DEUS (RE

青線の部分意味がわかりません。どういう基準で符号を変えているのか？なんでイコールになるのかわかりません。

AU 熱量を加えた K)か の気体の る。 AU を加えたとこ エネルギーの 0 積が増加し こと気体に加 0 co U -3.0x 仕事をする 上がった 気体 例題42 下図のように、物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300K であった。 (1) B での絶対温度 TB [K] と C での体積 Vcm〕 を求め 715 B (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は QB=9.0×10° [J] であった。 気体が外部にした仕事 WAB [J] はいくらか。 また, 気体の内部エネルギーの 変化AUAB 〔J〕はいくらか。 13Cの過程で,気体が外部にした仕事はWic = 9.9×10'[J]であった。気体の 内部エネルギーの変化AUBC 〔J〕 はいくらか。 また,気体が吸収した熱量 Qwe [J] pV=一定などを用いて求める。 はいくらか。 (4) GAの過程で、気体が外部にした仕事 Wea [J] はいくらか。 また,気体の内 部エネルギーの変化 AUc 〔J〕, および気体が放出した熱量 Qca〔J〕 はいくらか。 CA SP 気体が状態変化したときのか,V,Tの求め方 ボイル・シャルルの法則 PV 定理想気体の状態方程式がV=nRT, = T T' センサー 55 ボイル・シャルルの法則 pV_p'V' T T p 〔Pa〕* 3.0 X 105 SP 気体が状態変化したときのQ, W, AU の求め方 状態変化の種類によって成り立つ関係式が異なるので, 注目する状態変化が定積 変化, 定圧変化, 等温変化, 断熱変化のどれかを確認し, まとめの式 (p.119) を用いる。 -=一定 センサー 56 定積変化のとき, W = 0 1.0×105 ●センサー 57 等温変化のとき, AU=0 A₁ C 0 0.030 Vc V[m³] 【センサー 58 定圧変化のとき,W=pAV (1) ボイル・シャルルの法則より (1.0×10)×0.030_ (3.0×10) x 0.030__ (1.0×10 ) × Vo 300 TB To また、B→Cの過程は等温変化だから, TB = Tc ゆえに, TB = 9.0×102〔K〕,Vc = 9.0×10^2[m²]| (2) 定積変化だから, WAB = 0 [J] である。 熱力学第1法則より, AUAB=QAB-WAB=QAB-0=9.0×10°〔J〕 (3) 等温変化だから,4U.Bc=0[J] である。 熱力学第1法則より, QBC=AUBC+WBC=0+WBc = 9.9×10°〔J〕 (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事は, WcA=pAV=1.0 × 10 x (0.030-0.090) = -6.0×10°[J] また, A→B, CA の過程での温度変化を, それぞれATAB. ATCA とするとATeATAB 気体の内部エネルギーの変化は温変化に比例するので, そ の比例定数をすると. AUcA=kATcA=-KATAB = -4UAB = -9.0×10°[J]| 熱力学第1法則より, 気体に加えられた熱量 Q'cA [J] は, Q'CA=4UcA+WcA= -9.0×10°-6.0×10°= -1.5×10'[J] よって, Qca = 1.5×10'〔J〕 14 14 気体の状態変化 121

(1)は、なぜ電流が流れていないはずなのにVdでは電位が加わっているのですか？ また(2)は、VcVdの電位がなぜマイナスなのかさっぱり分かりません。教えて欲しいです🙏

485 電位 図の回路において、 Eは内部抵抗の無視 できる起電力100Vの電池であり, それぞれの抵抗は, R1=20Ω, R2=30Ω, R3=50Ω, R4=100Ω である。 Sはスイッチを表し, Gは接地されている。政 (1) スイッチSが開いているとき, 点A,B,C,DA の電位はそれぞれいくらか。い (2) スイッチSが閉じているとき, 点A,B,C,D の電位はそれぞれいくらか。 DEDA 二E S ________R₁ 20 R 3 50 C 132, R2 B B & Roo G =

2番のローレンツ力の向きって速さvを力の向きにして左手フレミングでいいんですか？　なんか、違う気がします

120 誘導起電力の発生のメカニズムを考えてみよう。 図に示すように, 磁束密度B [T または Wb/m²] の一 様な磁場(磁界) に垂直に置かれた長さ [m]の1本の 導体棒 CD を、棒自身にも磁場にも直角方向に速度 [m/s]で動かしてみる。 導体棒 B ひ

5番のような問題ってなんで電池のした仕事を考えなくていいんですか？

A 「101間隔αだけ離れた極板 A, B からなる電気容 量Qの平行板コンデンサー, 起電力 Vの電池と スイッチSからなる図1のような回路がある。 まず,スイッチSを閉じた。 (1) コンデンサーに蓄えられた電気量はいくらか。 次に,スイッチSは閉じたまま、厚さの金 属板Pを図2のように極板 A, Bに平行に極板 間の中央に挿入した。 (2) このときの極板Aから極板Bまでの電位の 変化の様子を極板Aからの距離を横軸としてグラフに描け。 (3) また,このとき極板Aに蓄えられた電気量はいくらか。 (4) さらに,スイッチSを開いた後, 金属板Pを取り去った。 このと きの極板間の電位差 V' はいくらか。 (SPを取り去るときに外力のした仕事 W はいくらか。 V 図1 JP B 図2 (愛知工大 + 静岡大)

この公式は暗記するものですか？

C 図のように, 水平との角をなす斜面の最下点か ら、斜面と垂直に交わる鉛直面内で, 時刻 t=0 にお いて斜面とαの角をなす方向に速度で小球を投射 した。 次の問いに答えよ。 ただし, 小球の大きさと空 気抵抗は無視できるものとし, 重力加速度の大きさは g とする。 (1) 小球が斜面に落下するまでの任意の時刻における, 斜面にそった方向の速度と斜 面に垂直な方向の速度を求めよ。 (2) 小球が斜面に落下する時刻を求めよ。 (1) 1方向 (3) 落下点までの斜面にそった距離を求めよ。 (4) いろいろな角で投射したとき, 距離が最大となる場合の投射角αとそのときの 距離Lを求めよ。 初速度Vocost 加速度-gsinp (3) l vo 4方向 初速度 Vosind 加速度 -gcosp 斜面方向 Vi= Vocosof+(-gsinBlit = Vocos α + (-9 sinßlit = Vocos K-gsinßt 垂直方向 Vig = Vosino+(-ycos().t Vosind -goosBt (2) 14 = Vosino.tit / (-gcosB) t=0 ti (gcos Pti-2Vosinox)=0 ti≠0だから ti = = Vocoso.2yosina+1/12(-gsinB)(≧Vosinx) 2 (cosa cosß sindsin (³3) 2Vo²sina gcos2/ 2Vousinacos (+) ycosz13 a = 2Vosino gcosB B.