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

高校の物理の質問です。答えはもらっているのですが、答えの導出過程がわかりません。大問6、大問7について、教えてください。急いでるので、早めに回答いただけると幸いです。

6 図はヤングの干渉実験を示しており, Dは波長の光源, 複スリットの間隔 S1 S2 = d, スクリーンと複スリ ットの距離L, スクリーンの中心0からxだけ離れた点をPとする。 また, xとdはLに比べて十分に小さい。 (1) Pから2つのスリットまでの距離の差 | PS2 PS1 | を求めなさい。 (2)点Pに番目(m=0, 1, 2, ...) の明線が現れる条件式を 答えなさい。 (3) 干渉縞の間隔4xの値を求めなさい。 (4) 入射光線の色が赤色と緑色の場合で, 干渉縞の間隔4x が大きい のはどちらか。 L スクリーン スリット 干渉縞 (5) d=2.0×10-4m,L=1.2m, 4x=3.0×10-3mだった。 当てた光の波長はいくらか。 (6)(5)の装置を屈折率1.2の液体中に入れて実験するとき,干渉縞 の間隔 4xはいくらになるか。 薄膜の干渉 屈折率n'の液体の上に, 屈折率n (n<n')の 油の薄い膜(膜厚はd) が浮かんでいる。 空気中を進んできた 波長の単色光が, 右図のように油膜の表面および裏面で反射する。 ただし、液体中に屈折する光は省略されている。 油膜への入射角をi, 屈折角をr, 図中のB2C=a, B,D=bとする。 (1) この単色光の油膜の中の波長はいくらか。 (2)次の文中の{ }内より正しい方を選びなさい。 点Cにおける反射では位相は① {π変化し・変化せず}, 点における反射では位相は② (π変化する変化しない}。 b, nを用いて表しなさい。 (3) 図中の2つの光の光路差を,Q, (4)m=0, 大気 Az A1 B2 a E (屈折率1) B C 油膜の厚さ 油膜 (屈折率n) 液体 D 屈折率) 1, 2, …とする。 E点で観察するとき、2つの光が強め合って明るく見えるための条件式を、 と油膜の厚さdおよび必要な文字を用いて表しなさい。 m 6 dx 1) 2) L LA 3) d 4) 赤色 5) 5.0x 10-7m 6) 2.5×10-3m 【思考判断 4点× 6問 = 24点】 1) 2) ① 変化し 72 ② 変化する 3) 2nb-a 4) 2nd cosr= =1/2x2m

物理　熱 下の画像の、データ処理と書いてある下の問題を教えてください。 お願い致します🤲

73 B 実験水の温度変化を利用して、 金属の比熱を調べよう 日 【目的】 加熱したアルミニウムを水の中に入れ、水温の変化を測定する。このとき、熱が外部に 逃げなければ、熱量の保存が成り立つと考えられ、これを利用して比熱が求められる。文 献によると、アルミニウムの比熱は0.902 (J/g・K) であるが、測定値と比較し、異 なる場合はその原因を考察する。 【準備】 水熱量計、温度計、糸、アルミニウム(たぶん100g), メスシリンダー、計量カップ 【手順】 ① 水熱量計の銅製容器とかきまぜ棒を取りはずして、それらの質量 m〔g〕(=140g) を測定する。(今回は省略) ② アルミニウムの質量m2 〔g] を測定する。 ③水熱量計の銅製容器に水 200mLを入れる。 このとき、水の密度 は 1.0g/cmとして、水の質量 m3 〔g] とする。 →200g ④ 水熱量計を再び組み立てる (今回は省略)。しばらく放置した あとに、水の温度 [℃] を測定する。 ⑤ 図ではビーカーであるが、 今回は沸騰した水を電気ポッドから 計量カップにいれ、 その中に糸をつけたアルミニウムを完全に入 れてしばらく置く。 このときのお湯の温度 [℃] を測定して アルミニウムの温度とする。 熱平衡 ⑥ 糸をもってアルミニウムを取り出し、素早く水熱量計に移す。 ※注意:アルミニウムについた湯をよく払って移す。 ⑦ すぐにふたをして、かきまぜ棒を上下にゆっくりと動かす。 温度 ⑧ 水温の上昇が止まったら (30~40秒後) 水温 4 [℃] を測定する。 【データ処理】 アルミニウム を水 移ず 1 かきまぜ (鋼製) ① アルミニウムの比熱をc 〔J/gK] として、アルミニウムが失った熱量Q [J] を求める。 ② 水の比熱 4.2 J/ (g・K) を用いて, 水が得た熱量 Q2 〔J] を求める。 ③ 銅の比熱 0.38J/ (g・K) を用いて, 銅製容器とかきまぜ棒が得た熱量 23 [J] を求める。 ④ 温度計が得た熱量は小さいものとして無視し, Q=Q2+ Q3 の関係から,アルミニウムの比 熱c [J/g・K] を求める m1140g に m2=100g m3:200g +1=21.30 +2=772+3=26.6°

物理基礎 2物体の運動について。 写真の問題の(3)は滑車には張力Sと2つの張力Tがはたらいているとありますが、なぜ2つの張力があるのか分かりません。作用・反作用だと思うのですが、感覚的には理解出来ません。 また、(4)解答の｢v=atより｣からの計算の途中式が省かれ... 続きを読む

注(1)と これは全体ひとまとめの運動 が,力fは求められない。 8/26 基本例題 16 2物体の運動 -77 解説動画 定滑車に糸をかけ,その両端に質量Mとmの物体A, B をつる す。Bは地上に,Aは高さんの所にある。 糸や滑車の質量を無視 し,M>m,重力加速度の大きさをg とする。 物体Aを静かには なして降下させるとき, 次の各量を求めよ。 (1)Aの加速度の大きさα (2)Aをつるしている糸1の張力の大きさT 糸 2 糸 1 M h B (3) 滑車をつるしている糸2の張力の大きさ S m (4)Aが地面に達するまでの時間 t と,そのときのAの速さ” 指針 A,Bは1本の糸でつながれているので,加速度の大きさαも糸の張力Tも等しい。各物 体ごとに,はたらく力の合力を求め、進行方向を正としてそれぞれ運動方程式を立てる。 解答 (1),(2) A,B にはたらく力は右図となるので,運動方程式は A: Ma=Mg-T B:ma=T-mg これより, α, Tを求めると a=. M-m M+m³ 2Mm -g T=- -g M+m (3)滑車には張力Sと2つの張力Tがはたらいて, つりあうので 4Mm S=2T= -g M+ma (4) Aが地面に達するまでに, Aはん進む。 h = 1/12a12 より=1 =1/24より v=at より v= 2h 2(M+m)h va = (M-m)g M-m 「2(M+m)h 2(M-m)gh M+m 9√(M-m)g = M+m TAT TA a Mg B mg →

大問6の問4、問５の式がどうしても わかりません。 教えていただけますか。 答えも添付します。

6 図のように,鉛直方向上向きを正としてx軸をとり、原点Oには小球Aが,位置座標 x=x には小球Bがある。 時刻 t=0に小球Aを鉛直上向きに初速度v で打ち上げると 同時に,小球Bを静かに放した。 重力加速度の大きさをgとし,以下の各問に答えなさ い。 但し, 空気抵抗は無視できるものとし、速度、加速度は鉛直方向上向きを正とする。 0-16- X Vo V-V-gt O-Vogl 20 Vo =16 x+ B Vo A 【 配点: 24点】 Vist V=Votat V=Vo-ft (1) 時刻 t = 0 から小球 A, B が衝突するまでの間において, 時刻 t における以下の問 ① ~ ④ に答えなさい。 解答は X01 Vo,g, t のうち必要なものを用いて表しなさい。 ① 小球Aの速度を求めなさい。 (2) 小球Bの速度を求めなさい。 (3) 小球 A の位置座標を求めなさい。 ④ 小球Bの位置座標を求めなさい。 Vot (2) 小球Aと小球Bが衝突する時刻を求めなさい。 Y = ±gt² lo-1xgx V² t (3) 小球 A, B が衝突する位置座標xx>0であるための, A の初速度が満たすべき 条件をxo, vo,g を用いて表しなさい。 2 2 Votentio Votyge (4) 打ち上げられた小球 A の速度が0になった瞬間に,小球Bとの衝突が起きたとする。 ① 小球 A の初速度vo を Xorg を用いて表しなさい。 ② 衝突した位置の座標をx のみを用いて表しなさい。 V=Vogt- •VOXP Vox V-Vrat V-V-st = Vo-gt t O-Votat at=vo -8- Xyz M² 0-16 at Vo² 26-10-26 2V₂-

大問13の(3)がわかりません。 解説を読みましたが省略されていて理解できませんでした。 問題と解説を載せましたので解説の解説をお願いします!

13 加速度 p.20~21 物体が静止の状態から動き始めて直線上の運動を続けた。 その1.0 秒後、 2.0 秒後、 3.0 秒後, ・・・・・・の到達距離を測定して表にまとめた 結果が下表である。 時間 (s) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 距離 (m) 0 3 12 27 48 75 108 147 平均の速さ (m/s) 3 15 ④ ⑤ ④127339 (1) 表の値から各1秒後ごとの平均の速さを求め, 表の中に書き入 れよ。 (2) 物体の運動のv-t図をかけ。 (3) 物体の加速度の大きさα[m/s] を求めよ。

写真は高校物理のプリントの1部です。プリントが何を言ってるか分かりません。その日体調不良で休んでしまい先生の説明も受けられていない状況です、解説してくれる方お願いします

有効数字の表し方 有効数字の桁数を示すためには,整数部分が1桁の自然数であるような小数にして,それに10 の累乗をかけて表す。 px 10° (1≦10g:整数) (例) 0.0550kg = 5.50 × 10 - 2kg 42195m=4.2195×10m (補足)1.80×102cm という測定値を180cm と表すと, 有効数字2桁なのか3桁であるかが曖昧に なる。 このように,有効数字の桁数を明確に示すためには,p×10°という表記方法が望ましい。 累乗と指数 a > 0, n を正の整数として a = 1, a" a = =10の場合 102=100 α"=axaxXq n個 1 a" ・1 = =0.1 10 10'=10 1 1 10-2= 0.01 102 100 10°=1

これの③の問題なのですが、③の答えがここまでは出来ていて、bが最大となる値を求めて欲しいです。 おねがいします。

電気磁気学Ⅰ 前期中間 練習問題 【1】 以下の問いに答えなさい。 図において、 まずx-y平面上の点A(-2, 0) に Q 点b(0, b)にqの点電荷がある。 クーロン係数をkとして 以下の問いに答えなさい。 ① Q によって q に作用するクーロン力の x 成分およびy 成分をそれぞれ導出しなさい。 y ②点C(a, 0)に点電荷-Q を配置した。このとき、点 B の点 電荷が受けるクーロン力が最大となる b を導出しなさ い。 AQ ③点 C(a, 0)に配置した点電荷がQのとき、点Bの点電荷 が受けるクーロン力が最大となるbを導出しなさい。 -a JJ b 9 Ra →X

なぜこれは電位が急に足し算をし出すんですか？ 意味がわかりません。位置エネルギーなら2dの点だけでいいじゃないですか。何やってんですかこれって。 図で教えてくれると助かります。

09316 T〔N〕と 。 り、 7 320 だけ離 ニ運ぶ →B /m 低いから 1773年にキャヴェンディッシュが発見していた。 電気力線と等電位線 物理 例題 69 の点電荷がある。 クーロンの法則の比例定数をko とし,重力の影響は考えない。 真空中で, x軸上の原点に電気量4gの正の点電荷, x=dの位置に電気量4の正 (1) 軸を含む平面内の電気力線の様子を表す図として最も適当なものを下の① ~④の中から選べ。 ただし, 図中の左の黒点は、軸の原点、右の黒点はx=dの 位置を示す。 なお, 図では電気力線の向きを表す矢印は省略してある。また, 等 ■位線を表す図として最も適当なものを, ①~④の中から選べ。 Q (2) x軸上で電界が0になる点はどこか。 0- xxx 1-X 1-43 3 質量(m,正の電気量 Qをもつ荷電粒子をx軸上のæ=2dの点に静かに置いた。 の電荷がx軸上の無限遠点に行ったときの速さを求めよ。 ① センサー 101 電気力線 ①接線が電界の方向 ②密→電界が強い 疎→電界が弱い ③正電荷(無限遠) から 負電荷 (無限遠) ヘ ④等電位面と直交 ⑤ Qから出る電気力線の 本数N=4kQ N ⑥E= andal S (SE に垂直な面積) 等電位線 地図の等高線に対応 正電荷→山の頂上 負電荷→海底の谷底 りになる点あいる センサー102 センサー 103 真空中の荷電粒子の運動 ~mv²+qV=- 2 (重力を考えない場合) Furk 解答 (1) この場合、電気力線は正電荷から出て無限港に行く。 *********** ------- 本数は電気量に比例する。 答えは④ 実際は三次元なので,この平面内の本数が電気量に比例すると は限らない。 等電位線は地図の等高線に対応する。 電気量の絶対値が大き いほど等電位線は密になる。 答えは ② (2) 世界の強さは+1Cの電荷が受ける力である。電界がOK なる点の座標をx(0<x<d) とすると、クーロンの法則よ り ko v=kx²² 4g×1 2² = ko g×1 (d-x)² これより (3-2d) (x-2d) = 0 V=ko エネルギー保存 mx02- 4q 9 + ko (2d-d) 2d ▶309 316 x=2dの点では電界の向きが同じなので不適。 ( 3 無限遠点を電位の基準とすると, x=2dの点の電位Vは, 3koq ....... (1) d +|QV|=| ①②より, v= GK Fr Bxx cd) mu²+Qx0 6koqQ md 2 ゆえに, x= d 3 物理 基礎 物理 24 電界と電位 197

分かる方いたら解き方を教えて頂きたいです。

図に示すように、天井に固定された, ばね定数がんのばねにガラス製の物体 A をぶら下げ、容器の中の水中に入れた。 物体 A 全体は水中に沈んでいるが、容器 には触れていない。 この状態で容器をはかりに載せた。 物体 A の質量はm, 水 と容器の合計の質量は M である。 物体Aの密度を ρ, 水の密度をpo とし,重力 加速度の大きさをg とする。 以下の問い (問1~5) に答えよ。 (問1~問4については解答に至る過程を 「説明欄」に簡潔に記入すること) m. 物体A k 問3 問4 70000000000 はかり 水 M (水+容器) 問1 物体Aに働く浮力の大きさ F を, Po, P, M, m, g のうち必要なものを 用いて表せ。 問2 ばねに働く力の大きさ を Po, P, M, m, g のうち必要なものを用いて 表せ。 ばねの自然の長さからの伸びェをk, Po, P, m, g を用いて表せ。 はかりが示す力の大きさ W を Po, p, M, m, g を用いて表せ。 次に,容器をはかりに載せたまま,物体Aをばねからはずして、容器の底に静 かに沈めた。 問5 このときはかりが示す力の大きさ W' を Po, P, M, m, g のうち必要な ものを用いて表せ。