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物理 高校生

この問題がわかりません教えてください!

Yc C Pc. Ye 0 A PAYA= 0 0 VE E PEYE PeYa B VD YD D Pp-Vp 断面積 a の水柱の力の差と近似 図5管の水を曲がりを無視して近似 図4段差のある2つの水槽と管 段差のある状態で置かれた二つの水槽があり、 その間に内部を水で満たした管が渡さ れている状態を考える (図4)。 段差の上の段にある水槽の水商Aを基準の高さとしてあり (A = 0)、下の段の水槽の水面Eは リ5く0となっていて、 水面Aよりも水面Eは下にあ るものとする。この状態からどのように変化するかを静水圧の関係と重力で調べることに する。水の密度をp、 重力加速度をgとして以下の設問に答えよ。 (a)静水圧の関係から、 水面Aと符の端点Bの圧カの関係を記述し、端点Bの圧力 pB を求めよ。さらに、 水面Eと管の端点Dの圧力の関係を記述し、 端点Dの圧力 pp も同じく求めよ。但し、 pa = PE = po(大気圧) であるものとする。 (b) 管の中の頂点Cにおいて、 水がどちら側に引っ張られるかを計算したい。 頂点Cの 断面に加わる力を計算しよう。 問題を簡単にするため管の曲がりを無視し、 断面樹 aの水柱の力の釣約り合いを考えることにする (図5参照)。端点B側の水柱から加わ る力をFB、端点D側の水柱から加わる力を Fbと定義する。 ここでド向きを正とす る。水柱による力は、1上からの圧力による力+重力によるカー下からの圧力による 力である。Fa と Foを求めよ。 (C) 上の結果から水はどうなるかを説明せよ。 この結果がサイフォンの原理である。 (d) この状況は、管の高さに制限が加わる。 それは、頂点Cでの圧力 pc > 0を満たす 必要がある。大気圧が1気圧%= 1.013 × 10°Pa, 水の密度p=D1.0×10°kg/m°、重力 加速度g=9,.80m/s° としてこの制限を求めよ。

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物理 高校生

これで、糸がAを引く力って、Bの質量と同じではないのはなぜですか?

例題 款でつながれた 2 物体の運動 なめらかな水平面上に、 軽くて伸びない糸でつ ながれた質量 47の物体Aと質量 の物体Bがあ る。A を水平方向右向きに大きさ なの力で引く と, AB は糸でつながれたまま, ともに右向き に動き出す。A, Bの加速度。 と. 糸がBを引く 力の大きさ婦を, A, B それぞれの運動方程式 を立てて求めよ。ただし, 右向きを正とする。 図のように, 人にはたらく水平方向の力は。 右 向きで大きさ万の力と糸が引く力(左向きで大き 縛りBa89う< 終が引く力(右向き で大きさ 2)である。 右向きを正とすると, A と の運動方程弐はそれぞれ次のよう になる。 Aの運動訪程式昌 2ニアーア7 ……① Bめ運動訪秩呈義22=ー29⑥) 式ひ, @を連立して を消去すると, 人 ンー =ニー Ri: 3028E772 Gaしてのニン二あ 入とを質量(47十み)のまとまった1つ の物体とみなすと, 運動方程式は. (47娘)ヶ=ニア となる。これは式①と②の _同辺をそれぞれ加えたものに等しい。 ROOTOOOPTSECOOOTTSPC 2つの物体が直接,あるいは間接に力を 及ぼし合いながら運動する場合では, それ ぞれの物体について運動方程式を立てる。 なお, 糸は軽いので, 糸がBを引く力と. 終がA を引く力は, 同じ大きさとなる (mp.50 参考) 。 の 53 ma A | 計上 7 A。Bには, 鉛直方向にそれぞれ重力とき 直抗力がはたらいてつり合っている。 水平 : 向の運動を考えるとき. これらのは運動 : 直接関係しないので区 示していない。

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物理 高校生

(2)〜(4)がよくわかりません。

間 の状態変化 1mol の単原子分 ヵと体積を図 GS は温度 7? 外部へ熱量 の。 を放出 体定数の々のう ち必要なものを えよ。 ー ) 状態Bの温度75 2 q 月 ( 3 子理想気体を容器の中に封入 中閥 峰宛 AつBCつん の順序 の等温変化であり, その際気体は (29こ5 次の量を, 7?, OO お よび ニー 用いて表せ。また, 問いに答 でゆっくり変化さ ) AつB の過程で気体が外部にした仕事 Pas と気体が吸収した熱量 Os ) BC の過程で気体が外部に した仕事 Pc と気体が吸収した熱量 Q。。 (4) CつA の過程で気体が外部にした仕事 ca -柚 の=1LLE74 のとき, 1サイクルの熱効率 を有効数字2桁求めよ。 気体がした仕事を P/ とすると, 熱力学第一法則「ブワニ@+ 玉」と「ニー」 」 Toの=の 嘱」 となる。各過程での の, の, "を表にまとめながら考えるとよい 効率を求めるとき 気体がした仕事」は正の仕事・負の仕事をあわせた正味の仕事を る。 一方,「気体が吸収した熱量」には, (1) 状態4とBとでシャルルの法則を用 、。ァ Mo 9半7 よって 7ぉ=37? (2) Aでの状態方程式より 3 =1x 7 37o7ニZZ? 20m=テx 1x (37ー 70)=3Z75 熱力学第一法則「 」 と より「の=40り+P」 (P: 気体がした仕事) なので 2 2cdwgsgの C は定積変化なたので, 気体が外 にした仕事 Psc=0 でぁる。 に き の内部エネルギーの交化 20seは se 20gc=テX1xR(7ー377) 富BZ 気体が放出した熱量を含めない。 1 「の=4ぴソ+玉」 より @scデニー3如7十0ニー37人7 (注 」 Oscく0 であるから, 実際には所 は熱を放出したことがわかる。 ーの変化 0ca=0 である。 また, 順 より ー%め0十c。 よって 中4=ー% 以上の結果を下の表にまとめる。 6 = 20 +W AB (定圧) | 5が7 | 3A7。| 2R BつC (定積) | 一3 |-3R7| 0 CつA (等温) | -9。 | 0 | -@% 一周 2R7-の| 0 |2RW 問 気体がした正味の仕事 "は "三 政As十 fc二 吸=2R70- 気体が吸収した熱量0。は =5放 [各」 放出した熱量を含めてはいけ [5 52 ここで, Gu=1.1Z7o を代入する 。ニ 2だ7ー1.17o 09_0.8 5 5 (4) CつA は等温変化なので, 内部エネルキ| 文より, 気体が放出した熱量は 0。で4 | (吸収した熱量は 一0。)。「0=40+P」 | Stう さい\うっ丁論 旬 1 Sv MMW N)う vo (2

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