演習問題

問題理想気体を状態A$\to$B$\to $C$\to $Aと変化させた．そのときの絶対温度$T$と体積$V$の関係は上図のように表される．ただし，直線ABは原点Oを通る直線である．状態Aでの圧力を$P_{0}$とする．このとき，縦軸を圧力...

<問題>※三角台Qと水平面も常に接しているとしてください．<解答>球Pと壁（または斜面），球Pと三角台Qが常に接している条件（束縛条件）から移動距離の比を求め，移動距離の比が速さの比であることを利用して問題を解きます．図1の解答上図の点線は...

<問題><解答>最終目標は小球と台の間の抗力の大きさを求めることです．未知な力を求めるということで，運動方程式を立てると予想できるでしょう．台は水平方向に運動しています．小球は円運動をしているのですが，「誰から見るか？」が大切です．これから...

<問題><解答>(1)　求める速さを$v$として，力学的エネルギー保存則より$\dfrac{1}{2}m\textcolor{blue}{v^{2}}=mgh$　$\therefore\,\, \textcolor{blue}{v}=\sq...

<問題><解答>斜面の等高線の方向（高さが等しい方向，図の横方向）には力がはたらかないため，この方向の加速度は$0$で速度は変化しません．等高線に垂直な方向（縦方向）は重力の分力により速度が変化します．上図より，速度を分解すると，水平面Aと...

＜問題＞<解答>問題文にあるように，静止した床からみると小球が静止しているので，回転した板からみると小球は中心が原点Oで半径$R$の等速円運動をします．角速度が$\omega$なので，円運動の速さは$R\omega$です．回転した板からみて...

<問題><解答>弾性力がする仕事について→ 弾性力がする仕事静電気力がする仕事について　→　静電気力（クーロン力）がする仕事と外力がする仕事保存力がする仕事は積分計算を用いて直接計算もできますが，以下のことを利用すると簡単です．位置エネルギ...

＜問題＞<解答>上2つの問題は図をかけばすぐに解けますが，一番下の問題は図を描きにくいです．こういう問題のときは「弱め合いの条件」を考えるか，「波の式」を立てて和積の公式より式を変形し，振幅が$0$の位置を求める方法があります．今回は前者で...

<問題><解答>まずは，標準的な解法から紹介します。小球と台を対象物体にすると水平方向の力の和は$0$なので，水平方向の運動量が保存します．また，台と床，台と小球の間には摩擦力ははたらかず，その他の外力も仕事をしていないので，台と小球を対象...