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物理 高校生

問題1の(6)がなぜ2.1秒になるのか教えて頂きたいです!答えてくださった人はベストアンサーにします

から して 求 1 求 這 令和5年6月27日 (火) 2限 問題 | 質量 1.0kgの小球Aと質量 4.0kgの小球B をビルの屋上から同時に静かに落としたところ, A は 3.0s後に 地面に達した。 重力加速度の大きさを9.8m/s2,√2=1.41 として,次の各問に答えよ。 (1) 着地直前のAの速さを, 有効数字2桁で求めよ。 (2) 地面からビルの屋上までの高さを, 有効数字2桁で求めよ。 (3) B が地面に達した時刻は,下記のア~ウのうちどれか答えよ。 ア.Aより遅い イ.Aと同時である ウ.Aより早い (4) 小球 A のように、初速度 0 で落下する物体の運動を何というか。 (5) 小球A について,次の(a)~(c) グラフを描くと, そのグラフは下記の①~⑤ のどれになるか答えよ。 (a) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に、小球の速さを縦軸に取ったグラフ (b) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に,小球の落下距離y を縦軸に取ったグラフ (c) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に, 小球の地面からの高さんを縦軸に取ったグラフ ① (4 KAKAK (6) 小球A について, 静かに落としてからビルの中央を通過するまでにかかる時間を, 有効数字2桁で求めよ。

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物理 高校生

定期テストで、この物理の問題が出題されました。 解説はありませんでした テスト中はほぼ分かりませんでした 解き直しで、途中まで、手探りでやって見ました 見てろらえるとありがたいです

図のように,下端を床に固定したばね定数kの軽いばねの上 端に質量mの薄い板がとりつけられている。鉛直上向きにy軸 *をとり,板のつり合いの位置を原点とする。時刻0で, 質量m の小球が板の真上y=hから, 初速度dで自由落下を始める。同 時に,つり合いの位置y=0にある板に鉛直下方向の初速度を与 え,周期Tの単振動を開始させる。その後の運動の間, 板は水 小球 h stor Yey 平を保ち,床と接触することはないとする。 時刻-Tのときに 0+ 小球と板が初めて弾性衝突する(1回目の衝突)。重力加速度の大 きさをgとする。 床 板に衝突直前の小球の速さを求めなさい。 2ッh 問2~小球衝突直後の板の速さを求めなさい。 問3衝突後、板は新たな単振動を始めるが, 振動の周期は変わらない。その周期を求めな さ し+年M =Mu い。 一問4新たな単振動の振幅を求めなさい。 問5 時刻Tに2回目の衝突が起きる。 時刻0 で板に与えた初速度の大きさをg, hを用い て求めなさい。 mレ =限t 問6 1回目の衝突後に小球の上がる高さを求めなさい。 んみ吸=K 次に、粘性の強い小球で実験を行った。 板の真上 y=hから, つり合いの位置に静止する板へ質量 mの小球を初速度 0 で自由落下 させた。小球と板は一体となって単振動を開始した。 問7 小球と板の最も下がる位置yを求めなさい。 00 令和3年度1学期期末試験 3年.doc 2/4

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物理 高校生

(2)なのですが、ABに対するPの電位が共通なのはなぜですか?

3-3 面積Sの同じ形状を持つ導体極板AとBが間隔dで向かい合わせに配置された平公 板コンデンサーを, 真空中に置く。このコンデンサーの極板間に,導体極板と同じ形 状を持つ面積Sの金属板Pを, 極板Aから距離xを隔てて極板に対して平行に置く。 真空の誘電率をとして以下の間に答えよ。ただし, 極板端面および金属板端面にお ける電場の乱れはなく, 電気力線は極板間に限られるものとする。導線,極板,全令属 板の抵抗,重力は無視する。また金属板の厚さも無視する。 どれて I 図1のように,極板AとBは, スイッチSWを介して接続され,極板Aは接地さ れている。 (1) スイッチSWが開いている時,極板A, B間の電気容量を求めよ。 (2) スイッチSWを閉じた後,金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させる。この電 荷によって極板AとBに誘導される電気量をそれぞれ求めよ。 (3) I-(2) において, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーを求めよ。 (4) I- (2) の状態から, 金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させたまま,金属板 の位置をxからx+ Axまで微小変位させる。この変位による,コンデンサーに 蓄えられている静電エネルギーの変化量を求めよ。ただし, x, dに比べて |A| は十分小さく,(4z)°は無視できるものとする。微小変位によりエネルギーが変 化するということは, 金属板Pは力を受けていることを意味する。微小変位の間 は金属板Pに働く力の大きさは一定であるとみなして,この力を求めよ。ただし, 極板AからBに向かう向きを力の正の向きとする。 体をつり合いの位 置で

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物理 高校生

(1)のグラフなのですが、ab間の変化度合いの方がcd間の変化度合いより大きい理由を教えて欲しいです。

A→B よって Eント 69 (気体の状態変化と熱効率〉 Q 「DV=ー定」はアソンの法則といい, 理想気体の状態方程式 「V=nRT」 よりpを消去すると, nRT - =ー定 と表せるがnとRが定数であることから, ポアソンの法則は「TV7-!=ー定」 とも表せる。 (2) 状態。 Pa V (1) a→b, c-dは かV'=一定, b→c, d→aは V=一定 であるので図a a のようになる。 A→B (2)断熱変化では熱を吸収, 放出しないので, 熱を吸収, 放出するのは定積変化 であるb→c, d→aとなる。 b→cについて, 定積変化なので, 気体は仕事をしない。気体が吸収した熱 量をQbc とおくと, 熱力学第一法則より Qbc=Cv(Tc-T.)+0※A← Te< To より Qbc <0 となるので放熱しており, その熱量は Cv(T,-T.) d→aについて, b→cのときと同様に, 気体が吸収した熱量をQaa とおく と,熱力学第一法則より Qan= Cv(Ta-T.)+0 T> Ta より Qan>0 となるので吸熱しており, その熱量は Cv(T.-Ta) (3)気体が仕事をしたのはa→bとc→d。 断熱変化なので, 気体がした仕事 をそれぞれ Wab, Wed とおくと熱力学第一法則 「Q=4U+WLた」 より a→b:0=Cv(T,-T.)+Wab c→d:0=Cv(Ta-T)+Wed よって W=Wab+ Wed=Cv(T.-T,+Tc-Ta) (4)「カV=一定」, 理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より ルルの P, d B→C. 圧変化 0 B→C V。 V。 Vェ 2T 図a 合※A 単原子分子理想気体 の内部エネルギーの変化』 ゆえに は また,定 AU=nCy4T WLた よって したがっ nRT -V=一定 (4) C→Dほ D→Aは よって TV'-1=一定 V ゆえにa→b, c→dの断熱変化について a→b:T.V27-=T,V,"-! c→d:T.Vi7-1= T』V2"-1 Wした 令※B 気体が吸収した製 Qin, 放出した熱量 Qa, 気 がした仕事 Wの間には W=Qm-Qout が成りたち,熱効率eは よって レ V\ア-1 したがって, ①, ②式より (-)- Ta_Ta To T。 (5) A→B(定 D(定積変1 張)は熱量 (5)熱効率eは, 吸収した熱量に対する仕事の比なので, (2), (3)より Ta- To+ To-Ta_1- W e= Qa W To- T。※B← Ta-Ta e=- Qm を放出して Ta- Ta ここで0, 2式より と書けるので eミ 1Qcl Tュ-Teー) e=1- Qaa (T-T)V7-1=(Ta-Ta)V2"-! よって T-T。 =1-テ-T。 Ta- V-1 3 2 ゆえに e=1- としてもよい。 74 物理重要問題集 ()

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