どうして153番では1番最初の位置エネルギーを考えないのですか？152番では最初の位置エネルギーをUaと置いているので、153でもそのようにやろうと思ったらうまく行きませんでした。

[知識] 第Ⅰ章 運動とエネルギー 152. 連結された物体と摩擦 図のように,粗い水平 A 面上に置かれた質量Mの物体Aが,なめらかな滑車 を介して,質量mの物体Bと軽い糸でつながれている。 Bを静かにはなすと, Aが距離Dだけすべり, 水平面 M 10000000 D→ B m 上に固定された軽いばねと衝突して, ばねをxだけ押し縮め, 物体A,Bの運動が停止 した。 Aと面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをg とする。 Aがばねと衝突する直前の, 物体AとBの運動エネルギーの和と速さを求めよ。 (2)Aがばねと衝突してから停止するまでの間において, ばねの弾性力による位置エ ネルギーの変化を, m, M, D, x, μg を用いて表せ。 思考 記述 三角比 (和歌山大 改) 20.M A B m 153. 動摩擦力と仕事図のように,水平とのなす角が 0の粗い板の上に、質量Mの物体Aを置き, 軽いひもの 一端をAにつなぐ。 ひもは板と平行に張って滑車にかけ, ひもの他端に質量 m (m <M)の物体Bを鉛直につり下 げる。 この状態から物体Bを静かにはなしたところ, 物 体Aは板に沿って下向きにすべり始めた。 Aが板の上を 距離すべりおりたときについて,次の各問に答えよ。 ただし,重力加速度の大きさをg, 板と物体Aとの間の動摩擦係数をμ'とし, 滑車はな めらかに回転できるものとする。 (1) 距離すべりおりたときの物体Aの速さを”とする。 A, B 全体の力学的エネル ギーの変化量 4Eを, M, m, 1, 0, vg を用いて表せ。 (2) 物体Aの速さ”を,M,m, 1, 0,μg を用いて表せ。 ach (3)この運動における物体Aの力学的エネルギーの変化量 ⊿EAは,正,負, 0 のいず れか。 理由とともに答えよ。 ( 12. 奈良女子大改) 例題10

⑴の問題は力学的エネルギーの保存の法則から求めることはできないんですか？1/2kx^2とか、mghを使って。なんでkx−mg＝0を、使って求めるのか分かりません。

150.弾性体のエネルギー■ ばね定数をの軽いばねの上端を天井に固 定し,下端に質量mの物体を取りつける。 はじめ, ばねが自然の長さ になる位置で、物体を板で支える。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 板をゆっくりと下げていく。 板が物体からはなれるときのば ねの自然の長さからの伸びはいくらか。 (2)(1)で,板が物体からはなれるまでの, 物体が板から受ける垂直 自然の 長さ 抗力の大きさNと, ばねの自然の長さからの伸びxとの関係をグラフで示せ。 10000000 物体 (3) はじめの状態から板を急に取り去ると, 物体は落下し始める。 最下点に達した きのばねの自然の長さからの伸びはいくらか。 (4)(3)で,物体の速さが最大になるときの, ばねの自然の長さからの伸びと,その きの物体の速さはいくらか。 (23. 日本福祉大 改 ) 例題9

（2）の①と②の解き方が分かりません 教えていただきたいです お願いいたします

口の向き 1 ガイド2 (53) 力とその表し方 ① (愛知改) 次の文は,質量が 100gの分銅について述べたものである。 質量が 100gの分銅にはたらく ( (1) 上の文の( の大きさは,地球上では1Nであり, 月面上ではNである。 )にあてはまる語を書きなさい。 (2) 右の図のように、地球上で物体Pを上皿てんびんにのせ たところ, 480gの分銅とつり合った。 物体P_480g ① 月面上で,物体Pを上皿てんびんにのせると,何gの 分銅とつり合うか。 ② 月面上で, 物体Pをばねばかりにつるすと, ばねばか りは何N を示すか。 ヒント 上皿てんびん (1) 動 (2)① 地球上 月面上 (2)② OX わガイ

わからないので教えてください物理の問題 至急

80 [3] 静電気力と電場 必97. 〈帯電した平面による電場〉 真空の誘電率を so [F/m〕(=[C2/(N・m²)]) として次の問いに答えよ。 〔A〕 図1のように, 真空中に面積 S [m²] の十分に薄い金属平板が あり,その上に電荷Q(Q>0) [C] が一様に分布している。 (1) 電荷Qから出ている電気力線の総数Nを求めよ。 (2) 電気力線が金属平板に垂直で外を向いているとして, 金属平板のまわりの電場の強さ E[V/m〕 を求めよ。 〔B〕 図2のように, 真空中に [A] の金属平板が2枚, 間隔d [m〕 で平行に置かれている。 この平行金属平板からなるコンデンサー の電気容量を求める。 (1) 金属平板 A, B に, それぞれ電荷Q [C], -Q [C] が一様に分 布しているとき, 金属平板間の電場の強さE 〔V/m〕 を求めよ。 (2) 金属平板Bから見た, Aの電位V [V] を求めよ。 A di (3) コンデンサーの電気容量 C [F] を求めよ。 (4) 金属平板Aが受ける引力の大きさF〔N〕 をQとE」 を用いて表せ。 B 図1 図2 +Q + Q [ 信州大改 〕

計算するときに物質量がマイナスになる理由を教えてください。

で水素 1.0 mol と酸素 0.50 mol を反応させ、 H20 (g) を合成した。この反 応に伴い、243(kJ) の熱が発生した。 水素と酸素はすべて反応し、 温度および圧力は一定であった。 この反応に伴う内部エネルギー変化 (kJ) を求めよ。 なお、 解答は有効数字3桁で示せ。 (薬剤師国家試験から抜粋して改変) PV = nRT OV=Q+W QU+OV₂-0U₁ = 9-P(V2 V1) 圧:一定 1~10.5 1.5 H-U+PV =U+nRT OH-OUTOURT OU=OHOUPT H+→10 on-0.5mol △V=-243(kg)-1(50)×8.31×(107+273) =-243(FJ)+1578.9(J) =-241.4 = -2,4 ( × 10² (KJ) 1,5789KJ

ドブロイ波長についてなんですが 波長の整数倍nと量子数nが一致する理由ってありますか？

標準問題 子の速さを1,真空のクーロンの法則の比例定数を ko とすると, 軌道半径rはe, m, ko, v との間にはたらく静電気力を向心力として, 等速円運動をしていると考える。このときの電 を用いてア=ア] と表せる。 軌道の周の長さ 2πrは, 量子条件より, 正の整数(量子数) 20原 124 A) 必147.〈水素原子モデル〉 次の文中の「ア]から「カに適切な数式や数値を入れよ。 ボーアは水素原子の構造に関する次のようなモデルを提唱した。 n, プランク定数hおよびm, uを用いて, 2πr=_イ」と表せる。この式は,ド·プロイに よって物質波の考えが導入されて以降,「2πrが定常状態の電子の波長(ド· プロイ波長)の 整数倍である」と考えられるようになった。これらの関係から, 量子数nの定常状態の軌道 半径r,はe, m, ko, h, n, π を用いて, グカ=ウ」と表すことができる。n番目の定常状 態にある軌道上の電子の全エネルギー Enは, 電子の運動エネルギーと,静電気力による位 置エネルギー(無限遠を基準とする)の和より, e, m, ko, h, n, π を用いて, En=エ と表される。このように, ボーアは水素原子の中で定常状態にある電子は,とびとびのエネ ルギー準位をもつという仮説をたてた。 ボーアの水素原子モデルにおいて, 電子が n=1 の定常状態にあるときを基底状態, n>2 の定常状態にあるときを励起状態という。量子数nの励起状態にある電子は,きわめて短い 時間で量子数n'("'<n)の状態に移り,その差のエネルギーを光子として放出する。このと き,放出される光子の波長入は振動数条件から, 真空中の光の速さcおよび e, m, ko, h, n, n', π を用いて, ー%=Dオ]と表される。 水素原子の示す線スペクトルの観測結果から得られた輝線の波長入は,リュードベリ定数 Rを用いてー=Rー)の規則性をもつことが示されていた。 ボーアの水素原子モデ ルによるリュードベリ定数の計算結果は, すでに知られていたリュードベリ定数の値と高い 精度で一致し,水素原子のスペクトルを理論的に説明することに成功した。リュードベリ定 数 R=1.1×10'/m とすると, 水素原子の線スペクトルのうち, 可視光線領域 (3.8~7.8×10-7m)の輝線群の2番目に長い波長は, 有効数字2桁でカ 1 1 2 n Im と計算できる。 [20 九州工大 改]

(4.39)の計算が下の説明を読んでもわかりません どなたか教えてください

参照)は, っれるテク 4.3 LSZ 簡約公式 77 .8 do A(p)) = Jd°p]2 -2元6(p -Vp°+ m° 0)(2元)°8°(p- p) 順序とし Z 7(2x)2E。 を得る。ここで,p° = \p° + m' = Ep, <0|¢(0) |p; m°> = \Z/(2x)°2E, ieiw max(z.…, z) 点グリー くp;m°| 0+ ie ((3.29)参照)を用いた。 ここまで来れば,pおよび ω積分は(デルタ関数があるので)簡単に実行でき エn)]|0> る。積分を実行した後に,pf に関して質量殻上の極限(→m? すなわち →、pf + m°)を取ると, A(pi)に pf-m° の極が現れる。すなわち, 4.37) (2元)/Z eip-/+ m)max (x). ….) A(p)T(2x)2E, -/pi+m? + ie (エn)] = くp;m'| 完全系 パ→、所+ m? i/Z R- m' + ie 『pi 責の中で V(2x)°2E»× くp;m°| P1 皆段関数 (4.39) の寄与 以外の つも行 m?> = である。最後の行では, 分母分子に pf+\pf+ m? を掛けて変形した。ここで 興味があるのは質量殻上(pR= m?, pf > 0) での極なので, 最後の行では, f = m° の極以外の飛は Ep, =Vpi + m? におきかえた.また,分母の 2/p + m?e を改めてeとおきなおした.これは, sが正の微小量であればよ いので,正当化される。 上の結果から,次の2つの重要な帰結を得る。1つ目は期待されたように,質 ら次の因 量殻上では,運動量空間でのグリーン関数から自由粒子のファインマン伝播関数 として pf= m° の極 (p-m'+ie) !が現れることである。2つ目は, 質量殻 上では波動関数のくりこみ定数、Z が現れ,それは散乱行列(4.33) での1//Z と相殺するという事実である. これは,波動関数のくりこみ定数Zが物理的な量 ではなく,観測量からは消え去るべき量であることを示唆する。(この点に関す る詳しい議論は,17.3.3項を参照,) 4.38) 4.3.6 LSZ簡約公式に対するコメント 首を終える前に, LSZ 簡約公式についてコメントをいくつかしておこう. まず, LSZ 簡約公式を導出する際に, 場φ(z)の相互作用に関する情報は必要 なかったことに注意しておく. つまり,相互作用の情報は, T積のグリーン関数 G(m+n) てる1粒 Um, I1, …, In)の中に含まれている.また, LSZ簡約公式は本 p).1 を 質的にグリーン関数のみで書かれているので, 散乱に関する情報はすべてグリー

何故プリントの最後の仕事の式がpΔvでなく積分した式になるのか教えてください

*気体の体積変化による仕事 熱力学は、蒸気による熱機関 (たとえば蒸気機関車)の効率を改善する必要から生み出された原理 → 仕事 = 気体の体積変化(膨張·圧縮)による仕事 シリンダーとピストンからなる系において。 外部圧力 Pa の気体が膨張したときの仕事 -dWは、 *仕事 = カ× カが働いた距離 小 *カ=圧力× 面積 に逆らってシリンダー内部 水 外圧 Pa ピストン (断面積 S) 熱した 水藩気 でていれ ポイラー であるから AP -dW=Fdl=DPa S d/=Pa.dV (負号は系が外界に仕事をするため) P,V シリンダー クランク シャフト シリング 動輪 体積がV, から V,まで変化したときの 仕事 -Wは 図4. 蒸気機関車の原理図 一W=P.dy

mAとAがなぜこの向きになるのかがわかりません。教えてください。どこからAが→ということが読み取れるのでしょうか。

108. 慣性力@ 図のように, なめらかな水平面上に. 傾角 9の斜面をもつ台(質量7)がある。 斜面はなめらか であるとし, 重力加速度の大きさをgo とする。台の上端に 三 質量7z の小物体を静かにのせたところ, 台は回転せずに 水 平方向にすべりだした。このときの台の加速度の大きさを 人4として, 次の問いに答えよ。 ング ) 小物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさWを 7z, 9, の 4で表せ。 NN) ( (3 ( ( の, 7 のの中から必要な文字を (1) ) 台に固定された座標系から観測した小物体の加速 ) 台についての水平方向の運動方程式を用 ) (1 ) 5) 小物体がこの斜面を距離 7 だけ 4) (1), (3)の結果を用いて, 4 を, 9, の で表せ。 すべり下りる間に, いて表せ。 台が移動した距離 〔大同] WY 度の大きさ2をの9, の 4 で表せ。 いて, 4 をの /李、 で表せ。 AKG / // [大 改] 了y154

（ウ）の問題なんですが、答えはsinθ√gl/cosθなのですが、√glsinθtanθではダメなのでしょうか。 間違いであれば理由も教えていただきたいです。よろしくお願いします。

162. 円難振り子と水平投射介 次の[|]を正しく埋めよ。 居のように, 瞬さ7〔m] の軽い糸の :端を天井に固定し, 下端に質 量 7z【kg] の小球 を取りつけ, 水平面内で点Oを中心とする等速円運 動をる革た。糸が鉛直方向となす角度を 9[rad], 重力加速度の大き -さをg【m/s) とする。 | このとき, 弥の張力の大きさ S【N〕 はしア ]である。 また, 等速P 運動の角速度のrad/s] は[| イ | 速さん(m/s)] はしウ ]である。 ククククククククク 避転中に小球が点Aに達したとき, 糸が切れて小球は床面の点Cに落ちた。 床から点 入までの高さを ヵ【m], 小球が点Aから点CI に達するまでの時間を ヵ[s] とすると, = やコニーーーニユーーー 1 i〇 1 1 1 \ 7 ご FN ]) WWま5の0また, 点O直下の床上の点(点B)から点Cまでの距離をん[m) とする も衣の局固較 | である。 17 龍谷大 改] 臣 149,156,157