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物理 高校生

高校物理の問題です。 (4)の問題で、私は熱力学第一法則を用いて求めようとしましたが答えが合わなくて困っています。 どこが正しくないのか指摘をお願いいたします。

42 1* なめらかに動く質量 M 〔kg〕のピストン を備えた断面積S 〔m〕の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて,ヒーターに 電流を流すことにより, 容器内の気体を加 熱することができる。 ヒーターの体積,熱 容量は小さく,無視できる。 容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がn [mol] 入っている。 気体定数をR [J/mol・K〕, 大気圧を Po〔N/m²〕, 重力加 速度をg 〔m/s2〕とする。 ピストン HP 図1 図2 (1) 最初, ヒーターに電流を流さない状態では,図1のように, ピスト ンの下面は容器の底から距離 [m] の位置にあった。 このときの気体 の温度はどれだけか。 (2)次に,ヒーターで加熱したら,ピストンは最初の位置より 12/27 上昇 した。 気体の温度は(1)の何倍になっているか。 また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (1)の状態で,容器の上下を反対にして鉛直にし、気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら、 図2のように, ピストンの上面は容器の底か 41の位置で静止した。ピストンの質量 M を他の量で表せ。 (4)この状態で,ヒーターにより, (2) におけるジュール熱の1だけの 熱を加えたら、ピストンの上面は容器の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 0168-A (名城大)

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数学 高校生

質問です。 (2)番の解説をお願いしたいです! 2直線のなす角についてですが、この問題のタンジェントアルファとベータが➖√3と1になるのはなぜでしょうか? 3角の比なので、このグラフ上にその三角比となる三角形があるはずなのですが、自分では見つけられず、、、教えて頂けたら幸い... 続きを読む

(1) 直線y= 角をそれぞれα, β とする。 α, B 求めよ。 ただし, 0°<α<180°0°<β<180° とする。 | (2) 2直線y=-√3x, y=x+1のなす鋭角を求めよ。 指針 直線y=mxとx軸の正の向きとのなす角を0とすると m=tan 0 (0°≤0<90°, 90°<<180°) (1) (後半) 2直線のなす角は,α>βのとき α-βである。 なお, 求めるのは鋭角であるから,α-β>90° ならば 180°-(α-β) が求める角度である。 解答 に等しい。 CPART 2直線のなす角 まず、各直線とx軸のなす角に注 (2) 直線は平行移動しても傾きは変わらないから, 「直線y=mx+nとxi きとのなす角」は,「直線y=mxとx軸の正の向きとのなす角」 tang=-1 (1) 条件から 0° <a <180° であるから また tan β= /3 よって, 求める鋭角は 180°-120°=60° √√3 0°<β <180° であるから β=30° ゆえに, 2直線 ①,②のなす角は α-β=150°-30°=120°>90° α=150° よって 図から, 求める鋭角は tana=-√3, tanβ=1 α=120°, β=45° (2) 2直線y=-√3x, y=x+1の >0の部分とx軸の正の向きと のなす角を,それぞれα, βとすy=3x ると,0°<α<180°0°<ß<180° で 150° a-β=120°-45°=75° /3 +B b y=x+1 p.232 基本事項目 130° √3 x yA O 0° ≤ (1) sine 指針 tan a, tan B はそれ 直線①,②の傾きと 致。 tan 」の三角方面 (p.236 例題 142と 解答 B>90° ならば、 なす鋭角は 18- y=x+1の傾きは y=xの傾きと同じ |tan120°= 3. tan45°=1 求める角は、2 をかいて判断する

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