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物理 高校生

写真の問題が分かりません。(1)の(ア)はなんとなく分かりましたが、(イ)からはどのように考えたらいいのか分かりません。よろしくお願いします。 解答過程も、ほぼ進んでいませんが載せておきます。

つぎの文中の 図1のように,重さの無視できるばね定数k[N/m] のばねに質量 m[kg]の小物体が結ばれている。小物体 の位置を示すために, ばねが自然の長さとなるときの小物体の位置を原点として、図の右向きに座標軸 x を設定する。 時刻 0s において小物体の位置はOm,すなわち原点Oに位置し, またその速さはvo [m/s]で座 標軸の負の方向に移動している。 以下では,重力加速度の大きさをg[m/s']とする。 (ア)の解答群 1 m ① 4Vk (6) π m 2Vk (イ)の解答群 ① mv² k 6 (1) はじめに,床がなめらかで小物体との間に摩擦が生じない場合を考える。 時刻t > 0において, 小物体 の速度が最初に0m/sとなる時刻は (イ) [m] である。 m 2k -Vo (2) にあてはまるものを解答群の中から選びなさい。 (2) 77 1k 2 Vm k m km k Imm -Vo 2Vk -VO (3 8 m F k 図 1 3π [s], そのときの小物体の位置は m 2 V k m 速さ vo N 1 k 2Vm m 小物体・ -Vo 4 1 9 2Vm mk m 2k ・Vo -Vo ⑤⑤ (5) 10 π 4 ← m 2k k m -vo m ·Vo² (2) つぎに、床がなめらかではなく、床と小物体との間の静止摩擦係数がμs, 動摩擦係数がμa の場合を 考える。 時刻 t0 において, 小物体の速度が最初に0m/sとなる時刻を [s] とする。 時刻における小物 体の位置 x] [m] は | (ウ) である。 また、この位置に静止せず再び座標軸の正の向きへ運動を開始するた めの, vo に関する条件は, (エ) である。 速さ voが (エ) | の条件を満たしていると仮定し, 2回目に速度が0m/sとなる時刻を [s] とする。 時 刻から時刻までの間において, 小物体の速さが最大になるのは, 小物体の位置が(オ) [m]のとき (カ)である。 である。また、時刻たにおける小物体の位置 x2 [m]を,x] を用いて表わすと,x2=

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物理 高校生

(4)でTを求める時に1/4がでてくるのは何ですか? お願いします

00000000o A06AAAAAAA 列 面回はね振り子 ト33.34 軽いばねの一端に質量mのおもりをつけ, 天井からつり下げるとばねが長さ 。だ け伸びて静止した。このときのおもりの位置を原点0とし, 鉛直下向きにx軸をとる。 次に,ばねが自然の長さとなるまでおもりを持ち上げて静かにはなしたところ, おも りは単振動をした。重力加速度の大きさをgとする。 (1) このばねのばね定数えを求めよ。 (2) 位置xを通過するときのおもりの加速度aを求めよ。 (3) 単振動の角振動数のを求めよ。 (4)おもりをはなしてから, 初めておもりが原点Oを通過するまでの時間t と, そのときの速さ 」を求めよ。 自然の 長さ 指針ばね振り子ではつりあいの位置が振動の中心。振幅3D振動の中心からの最大変位 解(1)点0での力のつりあいより (2)位置xのとき, ばねの伸びは lo+xである。運動方程 式を立てると mg-klo=0 よって k=mg ma=mg-k(lo+x)=mg-(o+x) lo 持ち 自然 の長さ つり あい 上げる変位x _mg, Lo -mx よって a= (3)(2)の結果を 「a=le"x」 と比較して w=, g V o (4)周期をTとおくと, おもりが初めて点0を通過するま での時間もは k(lo+x) oI Bkl。 2元 一合力 ニー の 2Vg mg 点0を通過するとき, 速さは最大。 「ひ最大=Aω」より 9=g。 mg x ハ=l6w= lo

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物理 高校生

この問題教えてください

問題 22 体Gを 図8のように, 床に園選きれたシリンダーに mol]の間原分子の理想所 |間STeGめらちがに動くビストンで色じ込めた。ジリングー内部には体和 と熱容量が無視できるヒーターが取り付けられている。さらに, シリンダ 9 [mjの外部容器ボッマレブ A を持つ細管で連結されている。ビストン, シリ 4025c6 部容器、および細管はすべて断熱材でできている。ビスト ンにはばね定数た [Nmlのば ねが付いており, ばねの他端は壁に固定されている。最初。バルプ A は閉じられで(し で, 外部容映は真容になっている。そして, ビストンの左端はシリンダーの左端より 中 秀/[mlの位置Bにあり, ピス トンの右端は圧力 [Nm]の大気に接している。 このと き, ばねは自然の長さになっでいた。 理想気体G をヒーターで加熱すると, 図の上線の位慎 にビストンが移動し, その距 離は9 [m]であった。気体定数を A mol・K]として, 以下の問いに符えなさい。ただ し, すべての解答はヵ。S, 放、 の RA たのうち必要なものであらわすこと。 外部容器 <一すぅ| 5 (1) ピストンの位還が B のとき, 理想気体G の温度 』[C]を答えなさい。 (⑫) 加熱後, ピストンの位置が B*のとき, 理想気体の圧力 , [NZm]はいくらか答えな さい。また, 加熱前後の理想気体の温度差 A7TC]を答えなさい。 3) 理想気体G が外部に対して行った仕事 ゆ 人]はいくらか答えなさい。 また, ヒータ ーから受けた熱量 の, はいく らか答えなさい。 この後, ピストンを位置 BK し, バルプ A を開いた。 じゅうぶんに時間が経 過した後, 理想気体 G は熱平衡状態になった。 ) (④) この過程で理想気体 G のした仕事 訪 罰はいくらか答えなさい。 また, 気体の温度 の [KK]及び圧力ら[N/m]を答えなさい。 ($) この後, びヒーターで理想気体 G を加熱した。ピストンの固定を解除してもど ストンが位置 B'より動かないためには, 加熱後の理想気体G の温度 [KIはいくらか 答えなさい。

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