赤で線を引いたところはどのような計算をしているのですか？

66 解答 2024年度 解説 芝浦工業大 芝浦工 と表 《熱機関のサイクル》 (イ)状態方程式より PV=nRT V= nRT P となるのでこれとPV =一定の関係から とな であ W20 前期日程 物理 nRT = nとRは一定であるから 5 P-T=- PT= 求める仕事を Wi とする。 状態 I から状態Ⅱは断熱変化であるため、 理想気体に出入りする熱量は0である。また,このときの理想気体の内部 3 エネルギーの変化は、12/2nR(ToT)である。 熱力学第一法則より 3 状態Ⅰ→Ⅱ:0=- 0= nR (T-T.) + W₁ 9 Wi= -nRTo とな れま る (ハ)求める温度をT とし,状態 I, II での理想気体の圧力をそれぞれ R P2 とする。 (イ)で導いた関係式を適用すると P.T. = P(+) P=2°P J となる。 状態Ⅱから状態Ⅲにおいて, ピストンにはたらく力は常につり合 っているため、理想気体の圧力はP2で一定である。 状態方程式は 状態Ⅰ:Pi (Sh)=nRT ...... ① 状態Ⅲ:P2(Sh) =nRT ......② となり,② ① より P2 T3 P1 To P2 T3=T= P2 1 F T D とあ るス

物理の熱力学についての質問です。図11-6のIでは圧力がp0となっています。でも単原子分子の理想気体を封入する前もピストンはSの位置で不動、つまり、理想気体を封入する前に存在した気体の圧力はp0であったということになると思います。そうすると、理想気体の圧力がp0であるから、... 続きを読む

出題パターン 39 ばねつきピストン 断面積がSのシリンダーが鉛直に立ててある。 ピ ストンとシリンダーの底とは自然長がんのばねで 結ばれている。 またシリンダーの底から測って高さん ピストンw の位置にストッパーsがある。このシリンダー内に, ある量の単原子分子の理想気体を, その圧力が大気圧 ばね× と同じp になるまで封入した。 このときピストン はストッパーsの位置にあり、 絶対温度は T であっ た (状態Ⅰ)。 次に封入気体をゆっくりと加熱したところ, 温度が2T となったところ でピストンは上昇を始めた (状態ⅡI)。 さらに加熱したところ, 温度が6T となったときピストンは h だけ上昇した (状態Ⅲ)。 (1) ピストンの質量を求めよ。 重力加速度の大きさを g とする。 (2)状態Ⅰから状態Ⅱまで気体のした仕事を po, S, hで示せ。 (3)状態Ⅰから状態Ⅲまでに加えられた熱量を po, S, んで示 解答のポイント! ばねの伸びと圧力の増加分は比例するので,Ⅱ→Ⅲのか-Vグラフは直線。 解法 (1)~(3) 熱力学の解法3ステップで解く。 状態 I : po・Sh=nl Ⅱ:pSh=n_ Ⅲ: pa S.. 2 ①②をた ⑦を④に代 ① ③を辺 ⑧ ⑨を⑤ STEP2 ↑ 4po 2pol po 0 STEP STEP1 各状態のp, Vn.Tを図示する。ピストンWの質量を M, ばね 定数をとする。 AU= I I III 大気圧 PS4 k ←I PIS 上昇し Po n eeeeee 24 Sh 126 漆原の物理 熱力学 (定 はじめる = (N-POS Mg P1 n heeeeee pos (T Sh 43250 Mgd II- 2T 6T Iから 伸び 1/ h W 図 11-6 lom] [-w +5-1x( Q

この式の意味がわかりません。求め方を図など含めて教えてください。

2 図のように質量mの物体Aと質量M (M>m) の物体Bが糸で かっしゃ 結ばれ滑らかな滑車にかけられている。 全体が静止した状態から静 かにはなす。 Bがんだけ下がったときの速さを求めよ。 A, B全体 でみると力学的エネルギーが保存することを利用せよ。 重力加速度 の大きさをg とする。 A m B M

kxが上向きにはたらくのはなぜですか？下のばねに引っ張られてるから、下向きではないのですか？

42斜面とばね図のように、質量mのおもりPに, ともに自然の長さがばね定数がんと2kの軽いばね の一端を取りつけ, 傾きの角が0のなめらかな斜面上に 置いた。 次に,それぞれのばねの他端 A. B を,AB 間 k P 1,3 の長さが2となるように斜面に固定した。 小球が静止しているとき,AP 間の長さ はいくらか。 重力加速度の大きさをg とし,Pの大きさは無視できるとする。 AL000000000048 2k 50

状態2と状態3で力学的エネルギー保存則が成り立つのはどうしてですか？力学的エネルギー保存則が成り立つ条件は、物体に保存力（重力、弾性力、静電気力など）のみが働く場合なのに、状態2は手が物体を押す力が物体にかかっていますよね？これって非保存力じゃないんですか？

力学的エネルギー保存の法則 ④ 図のように、自然長(m), ばね定数k (N/m〕 の軽いばねが,天井から鉛直につるしてある。 ばねの下端に質量m 〔kg〕 のボールを取り付 けたところ, ばねの長さは (m) となって ボールは静止した。 この状態を状態1とする。 次に, ゆっくりとボールを鉛直上向きに, ば ねの長さが自然長 〔m〕になるまで持ち上げ 静止させた。 この状態を状態2とする。 ここ で重力加速度の大きさをg〔m/s') とする。 を,lo.m.g, kを用いて表せ。 物理基礎 mo mo 状態1 状態2 (2)状態1から状態2までの、ばねの弾性力によるボールの位置エネルギー の変化量を, Lo, L, kを用いて表せ。 また, 状態1から状態2までの, 重 力によるボールの位置エネルギーの変化量を, L, h, m, g を用いて表せ。 (3)状態2においてボールから静かに手を放した。 ばねの長さがんになった ときのボールの速さを, m, g, kを用いて表せ。 力を 〈千葉工業大)

（1）で力学的エネルギーの保存を使ったらダメなのはなんでですか？力学的エネルギーの保存測つかったらl1=l0+2mg/k（m）になって答えとは違くなります

図のように、 自然長(m), ばね定数k (N/m〕 の軽いばねが,天井から鉛直につるしてある。 ばねの下端に質量m 〔kg〕 のボールを取り付 けたところ、ばねの長さは〔m〕 となって ボールは静止した。 この状態を状態1とする。 次に,ゆっくりとボールを鉛直上向きに, ば ねの長さが自然長 〔m〕になるまで持ち上げ 静止させた。 この状態を状態2とする。 ここ で重力加速度の大きさをg〔m/s2〕 とする。 (1)を,lo,m,g, kを用いて表せ。 10000 10,000 状態1 状態2 (2)状態1から状態2までの, ばねの弾性力によるボールの位置エネルギー の変化量を,, h, kを用いて表せ。 また, 状態1から状態2までの重 力によるボールの位置エネルギーの変化量を, lo, h,m,gを用いて表せ。 (3)状態2においてボールから静かに手を放した。 ばねの長さがんになった ときのボールの速さを,m,g, kを用いて表せ。 <千葉工業)

31.(3)の考え方はわかるのですが計算で(√2-1)が出てくる意味がわかりません√はなんで外れないんですか？

[知識 31. 自由落下に要する時間 小球をん 〔m〕だけ自由落下させた。重 力加速度の大きさをg〔m/s2] とし, 小球が落下するのに要する時間 について,次の各問に答えよ。 (1) 小球がん 〔m] を落下するのに要する時間はいくらか。 (2) 小球が前半の1〔m〕を落下するのに要する時間はいくらか。 2 (3) 小球が後半の1/7 〔m〕を落下するのに要する時間はいくらか。 2 h 20.5 例題4 ●小球

ここの問題がわかりません。 色々力があって図示するのが特にわからないです。 解説お願いします🙇

620 ◆発展 44 ・人 :T+R-600=0 ・ロープ+板:T+N-R-100=0 (1) T=200Nを① ② に代入して. 200+R-600=0 200+N-R-100=0 ③ ④ から, R=400N, N = 300N …① 綱 綱 ...2 ..③ ...④ 100 N AR 図b 啓人が板から受ける力の大きさ・・・400N 板が地面から受ける力の大きさ... 300N ロープ+板 (2)板が地面から離れる直前ではN=0Nとなるから、②に代入して, T-R-100=0 ② 軽い綱の張力の大きさ は両端で等しい⇒ロー プが綱から受ける張力の 大きさは T〔N〕 補足いくつかの物体をま とめて1つの物体とみな すとき、これを系という。 解説では, ロープと板を 1つの系と考えている。 こうすることで、ロープ と板の間で及ぼしあう力 ..⑤ ①, ⑤から,R=250N,T= 350N したがって、人が綱を引く力の大きさが350N をこえると, 板は地面 から離れる。 350 N を考えなくても済む。 44連結したばねのばね定数

考え方と解き方を知りたいです。

[知識 24. 切り取った立方体の重心 密度が一様で,一辺の長さがLの A 立方体の一部分を直方体形に切り取り、 残った部分を物体Aとす る。 切り取った直方体Bの奥行きはL, 横の長さは、高さはしで ある。 図のように, Aを水平面上に置いて静止させた。 L L I B (1) Aの重心の位置は, Aの左端からどれだけ右にあるか。 L, lを用いて表せ。 (2)(切り取る横の長さ, 高さ)を大きくしていくと、 ある値をこえたとき, Aは静 止できずに倒れた。 L を Lを用いて表せ。 思考 (藤田医科大改) 例題3 P h 25. 斜面上の直方体のつりあい 図のように, 水平とのなす角が0 の斜面上に,質量がm, 底面の2辺の長さがともに1, 高さがんの 直方体を置いたところ, 直方体は静止した。 図は, 直方体の側面に 平行で重心を通る断面を表す。 このとき,斜面の傾斜角は直方体が 静止できる最大角0であり,垂直抗力は、点Pに作用すると考える ことができる。 直方体はすべり出さないものとし, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 直方体にはたらく静止摩擦力と垂直抗力を図示し, それぞれの大きさを求めよ。 (2) 重力の斜面に平行な成分と垂直な成分について, 点Pのまわりの力のモーメント の大きさをそれぞれ求めよ。 (3) tan を求めよ。 (4) 斜面と直方体の間の静止摩擦係数μはいくら以上か。 ん, l で表せ。 [知識] 例題4

カッコ2って点Pに垂直抗力って働いていますか？ 回答よろしくお願いします

005 10 8長さLの一様でまっすぐな棒AB が, 台の 上にその一部がはみだして置かれている。 この とき,A端から長さだけ離れた点Pが台の 端に当たっている。 棒のA端にばね定数んの ばねをつけて鉛直上方に引っ張ると,ばねがα だけ伸びたとき点Pが台の端を離れた。ただ し,台の上の面は十分にあらくて棒は台に対し てすべらないとする。 また, 重力加速度をg とし,I 1/3とする。 L B P 台 eeeee (1) 棒の質量m を求めよ。 また, 点Pが台の端を離れるとき,棒が台 から受ける垂直抗力 N を求めよ。 (2)次にばねをA端からはずし, B端につけかえて鉛直上方に引っ張 ると, ばねがんだけ伸びたときにB端が台から離れた。 6はαの何 倍か。 (センター試験)