基礎物理学の演習問題集

粒子の慣性モーメント ― 問題と解決策

1. 下の図に示すように、棒でつながれた2つの球があります。棒の質量は無視してください。球Pの質量は600グラム、球Qの質量は400グラムです。AB周りの系の慣性モーメントはいくらですか？

既知：

回転軸はABである。

m _p = 600グラム = 0.6 kg、m _q = 400グラム = 0.4 kg

r _p = 20 cm = 0.2 m、r _q = 50 cm = 0.5 m

求む：システムの慣性モーメント

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4 正味の仕事 重力ポテンシャルエネルギー 運動エネルギー – 問題と解答

1. 地上10メートルの高さに質量5kgの物体があります。重力加速度は10m/s²です^。この物体を地上15メートルの高さまで移動させるために行われた仕事はいくらですか？

既知：

物体の質量(m) = 5 kg

高さ (h) = 10 メートル

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

求む：対象物を地上15メートルの高さまで持ち上げる作業が行われた。

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力のモーメント – 問題点と解決策

1. F _{R がF 1}、F ₂、F ₃の合力である場合、力 F ₂と xの大きさはいくらですか?

既知：

正味の力（F）_R） = 40 N

力1（F1 _）＝10N

力（F ₃）＝20 N

求む：力_F2の大きさとxの距離

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14 ボイルの法則、シャルルの法則、ゲイ＝リュサックの法則 – 問題と解答

1.車のタイヤの空気圧は、温度が 15 ℃ のとき432 ^kPaです。数時間後、空気圧は492 kPaになりました。膨張を無視した場合、タイヤ内の空気の温度は何度ですか？

既知：

初期圧力（P ₁ ）= 432 kPa

最終圧力（P ₂ ）= 492 kPa

初期温度（T ₁ ）= 15 ^℃

求めるもの：最終温度（T ₂ ）

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カルノーサイクル – 問題点と解決策

1.エンジンが吸収する熱量(Q _{1 ) = 10,000 ジュールの場合、}カルノー機関が行う仕事はいくらですか?

既知：

低温（T ₂）= 400 K

高温（T ₁）= 800 K

熱入力（Q ₁）＝10,000ジュール

求む：カルノー機関による仕事量（W）

解決策：

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マノメーターチューブ – 問題点と解決策

1.マノメーター管に2種類の液体が入っています。液体1の密度は_ρ1 = 0.8 g.cm ^-3、液体2の密度はρ2 ₌ 1 g.cm ^-3、高さはh1 _{= 10 cmです。このとき、 h2}の高さはいくらですか。

既知：

液体の密度1 = 0.8 g・^cm⁻³

液体の密度2 = 1 g・^cm⁻³

高さ1＝10cm

求む：身長2

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機械エネルギー ― 問題点と解決策

仕事と機械エネルギーの関係

1.ブロックと床の間の動摩擦係数(μ _k ) は 0.5 です。物体の変位はどれくらいですか?重力による加速度は 10 m/s ²です。

既知：

動摩擦係数（μk _） = 0.5

ブロックの質量(m) = 4 kg

重力加速度(g)は10 m/s²です^。

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温度と熱 – 問題点と解決策

1. 温度計 X では、水の凝固点は -30 ^°、沸点は 90 ^°です。 60 ^° X = ….. ^° C。

既知：

水の凝固点 = -30 ^℃

水の沸点 = 90 ^℃

求む： 60 ^o X = ….. ^o C

解決策：

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天体望遠鏡 ― 問題点と解決策

1.

上記のグラフに基づいて、観察する目がリラックスした状態のときの望遠鏡の倍率を求めなさい。

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熱力学 – 問題と解決策

熱力学の第一法則

1. 下のグラフPVに基づいて、プロセスIで気体が行った仕事とプロセスIIで気体が行った仕事の比率はどれくらいですか？

既知：

プロセス1：

圧力（P）＝20 N/ ^m²

初期体積 (V ₁ ) = 10 リットル = 10 dm ³ = 10 x 10 ^-3 m ³

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