Question

TKG

画像2の(Ⅲ)の問題の速さの求め方と、(Ⅳ)の問題の(Ⅲ)の過程で求まる運動エネルギーの変化の導出方法がわからないので教えていただきたいです。
また、(3)を画像3の様にして解いたのですが、それができない理由が知りたいです
解答がなく答えしか手持ちがないのですが、
(Ⅲ)の答えはＶx´＝Ｖx−2Wです
よろしくお願いします！

L
L
Vx
C
ピストン
XC

(iii) 以下では (1)の前半で考えたように, 単原子分子がx軸の方向のみに運動
し, すべての分子が最初は同じ速さ x で運動しているとする。 ピストンが
速さwで, 元の位置 (左右の壁の距離がLの位置) からx軸の正方向へ移動
するものとする。 この場合, 分子が速さでピストンに弾性衝突したとき
の衝突後の速さを求めなさい。 ただし, 分子との衝突の前後でピストン
の速さは変わらないこととする。
(iv) (iii)の過程で, 短い時間tの間の、ピストンとの衝突による1分子の運動エ
moxºwt
ネルギーの変化は,
と求まる (この問いに必要のない微小な量は
L
無視してある)。 全分子の運動エネルギーの変化の大きさが,t の間に気体
mux wt
がピストンにする仕事に等しいことを
2V L
(なお、その途中過程も記述すること)。
の式を用いて示しなさい
ただし、 解答するにあたり,t の間
の圧力と分子の速さは一定と考えてよいものとする。

相対速度がVX-W なので
『
Vic
○→
W

Answer 1

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yuta

汚くなって申し訳ないです
(3)は相対速度では同じ速度ではね返るので考え方としてはあっていると思います。ただ、はね返りを求める問題なのでちゃんと問題を読めば解けたかもしれないです。
(4)の運動エネルギー変化量ですが、時間tでの衝突回数と1回の衝突でのエネルギー変化量をかけると求められます。もし問われる場合は誘導があり、またおそらくvx＞＞ωという条件が与えられると思いますが自分で誘導無しでもスラスラと作れるくらいには演習を重ねた方が良いと思います

もし分からないことがあれば言ってください

TKG

非常に分かりやすかったです！
ありがとうございました！！

yuta

ありがとうございます
tが⊿tになったりミスがあって申し訳ないです…
がんばってください