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物理 高校生

1番から分かりません教えてください🙇‍♂️

問題4【途中で加速度が切り替わる運動②】 [2017大阪大学] 1面】 間 停車している駅から, 距離L離れた隣の駅までの電車の運行について考える。乗客を含 めた全体の質量が Mの電車をカFで加速させる。隣の駅に近づくと, 加速時と大きさの等 しい逆向きの力で減速させ, 隣の駅にちょうど速度が0となるように到着する。 加速してい る電車の速度が設定速度に達すると加速をやめ,設定速度を維持して走行する。 Fの大きさ はMによって変化しないものとし, 設定速度の上限は Vmax とする。 電車とホームの長さ は考えなくてよい。 問1 設定速度を「Vmax とする。停車している駅から隣の駅までの運行において, 設定速度 まで加速することのできる電車全体の質量の最大の大きさを求めよ。 また, このときに 隣の駅に到着するまでに要する時間Tを求めよ。 間2 電車全体の質量 Mが問1の最大の質量より小さく, 設定速度を「Vmax とする場合を 考える。隣の駅に到着するまでに要する時間を求めよ。 の 小n 問3 電車全体の質量 Mが問1の最大の質量より小さいとき, 隣の駅に到着するまでに要 東する時間をTと等しくするためには, 設定速度をいくらにすればよいか。実現可能な 設定速度をL, M, F, Tのうち必要なものを用いて表せ。

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東北大前期 物理2017 第一問の問⑵の回答の写真を添付しましたが、力は同じF1なのに(a)では最大摩擦力、(b)では動摩擦力を考えているのはなぜなのでしょうか? 僕は「力が最大摩擦力を超えたときに滑り出す」と認識していたので、同じ大きさの力F1なのに最大摩擦力が働いてい... 続きを読む

(愛) 「 平面KからQに抗力の大きさはmg であるから,もろチしか 開1)(a)箱Qと平面Kの間にはたらく静止摩擦力の大 きをとすると,箱Pと箱Qの運動方程式は | 3wn ールMa使んtan! 着P:Mao=Fo-f 「和mから されn 第P、番Qは正わuwt. 0pu : 0% belf fn @ Pe ON ……(答) 超々加えて =OD(U +N) =00 唐後カイ2年初体本が th 対行n )a U+N S > <力は このとき fo_M+m …(答) ……(答) う動くか大対 =-=W 00 ) 平面Kから箱Qにはたらく垂直抗力の大きさは mgであるから,滑らしう ない条件は,fが最大摩擦力 umg を超えないことである。よって umg>f= mao ()··_ brl の大きさを ao' とすると,f=umg であるから,運動方程式は Brl0 周2) (a) F=F,となって箱Qが平面K上を滑り出す直前の箱Pの加速度 f TU n Gy burn-H=,°DIN: d 6urn= ODu : O aとおりKい よって, ao'= μg なので Mp c Fi=Mao'+ umg=μ (M+ m)g …(答) (b)箱Qが平面K上を滑りはじめたとき,箱Qと平面Kの間には大きさ Gaur Amg の動摩擦力がはたらくから,箱Pの運動方程式は Ma,= Fi-μ'mg=μ(M+m)g-μ'mgS (6) (1開 u(M+m)-μ'm g ……(答) =1D: 甘田金 Mさ来ままは) (間 このとき N 平面Kにはたら uM (M+ m) ai u(M+m) - μ'm り上 ………(答) F」 M、= ロー

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この問題、気体定数をRとする、などどこにも書かれてないんですが、解答には普通にRを使ってました。これは問題の不備ですか? あと、(5)って単位つけないんですか?

記すの目由行程 上 による所分子の連動 0 和際気体分子は有限の大きさをも 魚しで不規則な務動を行ってい2 。 1 が人の分務 と 仙突 しでてから, 吹に別の分放 と符突 するまでの平均離を平均自由行和4 (nm > は 4は球伏であると仮定し。その研二m) > する。他の分子が止まっでいる と仮定すると 図 1にポすように半径の 長さんの円位申に平均 て1個の分子が存在することになる。一方 分手 がA個集まって 1 mol の体積 (me] を形成お るので, を9 4。 AA を用いて表おとニョモ生計 ? (Pa)。絶対温度7[K〕 と =自明 孔いに 1 なる。したがって, 4は圧力 という 関係で結ばれでいる。えは1気圧では 1X10*'m 程度と短いが, 圧力を下げる と長くなる。また, 寺 は分子骨の街天が起こ る哨度を表すが, 1 気圧| 27 の気体について主人算 してみると, 1秒問におょそ 4X10? 回衛突しでいることがわかる』。 気体中に温度の分布があると, 熱は高温側から低温側 の に伝わる。これは, 分子どうしの衝突により 運動エネル キーが交換されるととによる。 こにIで由気体分守によの 蔽伝導を図 2 のように考えでみる。 ある平面へくにおいで 瑞咽から飛び込んでく る分子は。 Aに飛び込む前にはA | か5およそ 】 だけ離れた場所にいたと考えられる 今 図 2 AO圧石において温度が異な り, 平均自由行程ゃ異なることを才委しで 人A54介 [科自由行程 離れんたところの温度を 7 [EK 左側に計上四条信7 0 50則を 7。 (K) とお2。 このと回 8 ] のエネルギーを運んでく る。 上棟にして。提半のAl でる 1 個の分子は 皿⑳⑰ヨのエネルギニを館ん2 上 ド込む分子の数を | 間位面積あたりの分手数を 1/(m 8 人 TP りのェ AI(/(mr.。)) とする と, Aを有人からだ仙骨村 2詳 リルキー 。 (ms)は 9= (3-7X(4⑳ の 財色配を 衝 と災 MUSE Gなぁ

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