次の3つのうち、慣性の法則で説明できるものはありますか。 　 ・回転しているレコード盤の上に四角い積み木を乗せると 　積み木はレコード盤に対して静止し、レコード盤と一緒に回転する。 ・回転ジェットコースターに最高点を通るとき 　人は逆さまになるが、落ちることはない ・大砲で... 続きを読む

64<シリンダー内のピストンの運動> ⑶が定圧変化になる理由を教えてください🙏

2L回衝突するの 間 At の間に壁面Aの受ける力積は 2mu,x "At _ mu;At (N.o 0| 48 9気体分子の運動と状態変化 外で空気の圧力は等しい。 次に, 球体内の空気をゆっくり加熱して, 空気の温度をアに る。このとき球体内の空気の密度はpであった。 (2) pをTo, Po, Tを用いて表せ。 空気を除いた気球にはたらく重力の大きさは, 重力加速度の大きさをg[m/s"] とまっ と,Mg[N] である。また, 球体内の空気の温度がTのとき, 空気の質量はpV[kg〕 で去 る。球体内の空気にはたらく重力の大きさは, V, To, Po, T, gを用いてオ]xg[N) と表すことができる。 よって, 空気を含む気球にはたらく重力の大きさF[N] は, F=(M+())×g で与えられる。一方, 空気中に置かれた球体は, 球体外のまわりの空気 から鉛直上向きに押し上げる力, すなわち, 浮力を受ける。 簡単のため, 球体外のまわり の空気の密度をPo とすると, その浮力の大きさf[N] は球体内の空気と同じ体積をもっ 球体外の空気にはたらく重力と同じ大きさで, f= カ]×g で与えられる。いま, Tが Fと子の一致する温度 T,[K] をこえると,気球が上昇し始めた。 (3) 横軸に球体内の空気の温度 T, 縦軸にFをとって, グラフの概形をかけ。 (4) 球体内の空気の温度に対するFと子の関係から, 気球が浮上する理由を説明せよ。 (5)気球が浮上を始める温度 T, を1V, M, To, poを用いて表せ。 [16 大阪工大) 必幅64. 〈シリンダー内のピストンの運動〉 図のように,断面積S[m°] の十分長いシリンダーが鉛直に置かれて いる。シリンダー上部には質量を無視できるピストンがはめこまれ, シリンダー内部に理想気体が封入されている。 ピストンは断熱材で作ら れており, 気密を保ちながらなめらかに上下に動くものとする。シリン ダーは断熱材でおおわれており, 断熱材は取り外しできるものとする。 初期状態ではピストンは静止しており, ピストンの底部はシリンダーの 底から高さ ho [m] の位置にあり, シリンダー内部に封入された理想気体の温度は To[K], 圧力は Po[N/m°] であるとする。このとき, 次の問いに答えよ。 なお, シリンダー外部の大 気の温度を To[K], その圧力を Po[N/m°], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)ピストンの上部に質量 M[kg] のおもりをゆっくりのせたところ, ピストンの底部がシリ ンダーの底から高さh、[m] の位置に下がった状態で静止した。 この状態における理想気 体の温度 T. [K]を To, Po, ho, h, M, S, gを用いて表せ。 (2) T, と Toの大小関係で正しいものを次のうちから1つ選び, 選択理由を20字程度で記せ。 (a) T;> To (3) 次に, シリンダーの側面の断熱材を取り外したところ, やがて, シリンダー内部に封入さ れた理想気体の温度は To[K] になり, ピストンの底部はシリンダーの底から h2[m] の位 置に変化した。h2を Po, ho, M, S, gを用いて表せ。 (4) h2と h,の大小関係で正しいものを次のうちから1つ選べ。 シリンダー ピストン ho[m] (b) T;=To (c) T;< To (d) 与えられた条件からは判断できない (a) h2>h. (b) h2=h」 (c) h2くh」 (d) 与えられた条件からは判断できない (5) 続いて, シリンダーの側面に断熱材を再び取りつけ, ビストンの上部のおもりをゆっくり 取り去ったところ, ビストンの底部はシリンダーの底から高さ hs[m] の位置で静止した。 この状態での理想気体の温度をT. [K] として, hsを ho, To, Ts を用いて表せ。 [千葉大] 断熱材

運動方程式を立てる時に、摩擦は考慮していないのは何でですか？ 2枚目 解答です。

I 図2のように,水平でなめらかな床の上に質量M,長さLの板を置き,その水平な上 面の右端に質量mの小物体を置いた。小物体と板の間の静止摩擦係数を μ,動摩擦係数 を,重力加速度の大きさをgとする。右向きを正の向きとして答えよ。 m M カ L 図2 まず,板を正の向きに大きさF。の力で引き続けた。このとき,小物体と板は一体とな って運動した。 (問4)小物体と板の加速度の大きさはいくらか。

この問題なんですが、黒板の図の一番上の意味がわかりません。作用の方の力でなくなぜ反作用を使っているのか誰か教えてください🙇‍♀️

|12 カのつりあいと作用·反作用 右図のように,定滑車と動滑車からなる装置の台の上に人が乗り,綱の一端を 引っ張って落ちないように支えている。それぞれの重さは人が600 (N),台が 100 (N),動滑車が50 (N)である。ただし,綱の重さは無視できる。 (1) 台が地面に接していて,人が綱を引く力の大きさが 200 (N)であるとき, 地面が台を押す力の大きさ Rは何(N)か。 (2) 台が地面から離れて静止しているとき,人が綱を引く力の大きさ T, 人が台を押す力の大きさ Nはそれぞれ何(N) か。

物理基礎です （ア）はひとつのバネに1.0N × 2 で2N （イ）はふたつのバネに1Nなので1÷2で0.5N の力がかかるのでは無いかと考えたのですが、 どう考えれば解説のようになりますか？💧

34 (ア) 5.0×10~2m (イ) 5.0×10°m 解説(ア)ばねにはたらく力の大きさはJ口向さ ア) 画検 s00000 1.0Nなので,自然の長さから のばねの伸びを x[m]とすると, フックの法則 F=kx より, 1.0=20c ゆえに,エ=5.0×10-°[m] (イ) 1本のばねにはたらく力の大 きさは1.0Nなので, 1本のば 0000 ねの自然の長さからの伸び 8 2' [m]は,(ア)と同様に 2' =5.0×10-2 [m] 向武平木 4に の大)の さ 1.0N 1.0N (イ1) At00000サ mi mg 0 500N Nで 1.0N

この物体に働いている力を矢印で表せという問題があったとき、作用反作用の法則というのは考えないんですか？(例:垂直抗力に同じ大きさで逆の力など)

71の(１)の黄色の途中式なんですが、 a=の形に持っていくのにどうして(m＋M)が分母にしかないのかよくわかりません。

B:3.0×a=T この2式を連立して a, Tを求める。 ①式+②式より 5.0×a=8.0 a=1.6m/s° aの値を②式に代入して T=3.0×1.6=4.8N のここがポイント Aには鉛直上向きに外力F, 鉛直下向きに重力 mg と張力Tがはたら aで運動する。一方, Bには鉛直上向きに張力T, 鉛直下向きに重力 M きに同じ加速度aで運動する。 71 (1) 物体Aには, カF, Tおよび重力 mgがはたらく。 鉛直上向きを正として運動方程式を立てると ma=F-T-mg 物体Bには, カTと重力 Mgがはたらく。同様に 運動方程式を立てると F A m Ma=T-Mg の式+2式より (m+M)a=Fー(m+M)g mg F よって T a= m+M 3 T (2) 3式を②式に代入して M( F -g=DT-Mg m+M よって T=ー M -F m+M M |Mg (3) 糸が切れないためには T<2Mg これとの式より M F<2Mg よって F<2(m+M)g m+M のここがポイント 子どもが力Fで大人を押すと, 作用反作用の法則より子どももカFで押 れぞれについて運動方程式を立てて未知の量を求める。 力がはたらいてい 加速度直線運動の式が成りたつので, 押したあとの速さが求められる。 72 (1) カFを受けた大人について運動方程式 「ma=F」を立てると 80×0.25=F よって F=20N (2) 子と もけ(1)の力の丘佐田(土キさは(1)」 20ON と、再 トフ

波線を引いたところが分かりません。なぜ重力ではなく垂直抗力の反発力がモーメントに影響するんですか？

必解14.〈棒のつりあい) 次の文章を読み, a~c]については選択肢より適切な向きを選べ。 図のように,長さ1,質量Mの一様な細い棒を床から垂直な壁 に 45°の角度で立てかけた。棒が床と接する点をPとする。壁は なめらかで棒と壁の間には摩擦察はないが,棒と床の間の静止摩擦 係数はμである。ただし、 重力加速度の大きさをgとする。 (1) まず, 立てかけた棒がすべり落ちないためにμが満た すべき条件を考えよう。棒にはたらく力のつりあいから, 棒が床から受ける垂直抗力の大きさはア]であり、 棒にはたらく力のモーメントのつりあいから,棒が壁か ら受ける垂直抗力の大きさは イ]である。それゆえ, 静止摩擦係数は μ>ウ]を満たす必要がある。 (2) いま,質量 mの小さな粘土の粒を, 棒の上にそっと置 2 力とつりあい 11 ア クに適切な数式を記入せよ。また, 壁 45°% 床 c]の選択肢 a (8 3 5 45°) ただし,いずれも鉛直面内とする。 いた。点Pから棒にそって今0 2 -1の位置に置いても棒がすべり落ちないための条件を考えよ う。粘土粒が棒上に固定されているとき, 粘土粒にはたらく力は, 重力と棒からの抗力で, これらがつりあっている。したがって作用反作用の法則から, 棒が粘土粒から受ける力の 向きはa で大きさはエ である。(1)での考察と同様に, 棒にはたらく力のつりあ いと力のモーメントのつりあいから, 静止摩擦係数は μ>オ]を満たす必要がある。 次に,粘土粒を取り除き, 同じ質量 mの小球を, 棒の点Pから棒にそって打ちだしたと 2 ころ,小球は棒をのぼり始めた。小球が点Pから棒にそって今いの位置まで上がっても棒 がすべり落ちないための条件を考えよう。小球と棒に摩擦がないとき,小球にはたらく力 は、重力と棒からの垂直抗力であり,その合力の向きはb]で大きさはカ]であ り、小球の動きは棒にそった等加速度運動となる。したがって,逆に棒が小球から受ける 力は,向きはc]で大きさはキ」である。。これまでの考察と同様に、棒にはたらく 力のつりあいと力のモーメントのつりあいから, 静止摩擦係数は μ2ク]を満たす必 [11 立命館大) 要がある。 G

これとは違う問題で等速直線運動の時はma＝Fの式は使えないと書いてあったのですが、この問題ではなぜ等速直線運動なのにma＝Fを使っているのですか？

80kg 72.2物体の運動● kgの子どもと80kgの大人が接近して,どちらも静止して いた。この子どもが大人を押すと,大人と子どもはそれぞれ 反対向きに運動し始めた。大人は押されている0.60秒の間 は加速度が0.25m/s° の等加速度直線運動をし, その後大人 も子どもも等速直線運動をした。 (1) 子どもが大人を押した力Fは何Nか。 文大人を押しているときの子ともの加速度の大きさaは何m/s° か。 (3) 等速直線運動をするようになった大人の速さ V, 子どもの速さひは何m/sか。 なめらかで水平な氷の上で, 質量40 40kg >例題15

運動方程式が解説見てもいまいち分かりません😭 誰か教えてください！！

45.2物体の運動 通して図のように質量2.0kgのおもりBをつるしたところ, おもりBは加速度 5.6m/s° で降下した。次の問いに答えよ。ただし, 重力加速度の大きさを9.8 なめらかな水平面上に物体Aを置き, 糸をつけ, 滑車を 45. m/s? とする。 小な氏 ソ >1き平本 () 大の 出 べて o の のMa 半 B g0.S 0.S 面平水さ (1) おもりBが降下している間の糸の張力の大きさ Tは何Nか。 00.0 こぶさ8.0分焼 上の あらい本! にく の の m/sh. (2) 物体Aの質量 Mは何kgか。 な CHECKOW D 大 の 出