物理学

キルヒホッフの第一法則 – 問題と解答 1. 下図に示すように、I1 = 5A、I2 = 3A、I3 = 6A の場合、I4 = ……… 解答：キルヒホッフの第一法則は、接点に入るすべての電流の合計は、接点から出るすべての電流の合計に等しいと述べています。…続きを読む

横波と縦波 – 問題と解答 1. 波が長さ 3 m のワイヤーを 0.3 秒間伝わっています。この波の周期はいくらですか？ 既知：時間間隔 (t) = 0.3 秒 求めたいもの：周期 (T) 解答： 1 波長 = 1 つの山 + 1 つの谷 周期 = 2 x 0.1 …続きを読む

浮力 – 問題と解答 1. 長さ = 2.5 m、幅 = 0.5 m、高さ = 0.4 m の木片。水の密度は 1000 kg/m3 です。木片を水中に置くと、浮力はいくらになりますか… 重力加速度は 10 N/kg です。既知: 体積…続きを読む

25 電気エネルギー – 問題と解決策 1. 220 V – 5 A の電球を 30 分間使用した場合、どれだけのエネルギーが必要ですか? 解答: 電圧 (V) = 220 ボルト 電流 (I) = 5 アンペア 時間 (t) = 30 分 = 30 × 60 秒 = 1800 秒 電力…続きを読む

28 電力 – 問題と解決策 1. 12ボルト用に設計された10ワットのランプの電流を計算します。 既知：電力（P）= 10ワット 電圧（V）= 220ボルト 求めたいもの：電流 解決策：ランプの電力 = 10ワット = 10ジュール/秒 下の式は、…続きを読む

25 カルノー機関（熱力学第二法則の応用） – 問題と解答 1. エンジンは 1200 ケルビンと 300 ケルビンの間で動作します。このエンジンの効率はいくらですか? 既知: 高温 (TH) = 1200 K 低温 (TL) = 300 K 求めたいもの: 効率 (e) 解答: 2. エンジンは…続きを読む

30 熱機関（熱力学第二法則の応用） – 問題と解答 1. 熱入力 QH = 3000 ジュール、熱出力 QL = 1000 ジュール。この熱機関の効率はいくらですか？ 既知： 熱入力（QH）= 3000 ジュール 熱出力（QL）= 1000 ジュール 機関が行う仕事…続きを読む

30 等圧熱力学過程 – 問題と解答 1. 下の PV 図は、理想気体が等圧過程を経る様子を示しています。過程 AB で気体が行う仕事量を計算してください。既知: 圧力 (P) = 5 x 10⁵ N/m² 初期体積 (V1) = 2 m³ 最終体積 (V2) = 6 m³ 求めたいもの: …続きを読む

30 等積熱力学過程 – 問題と解答 1. 下のPV図は、理想気体が等積過程を経る様子を示しています。過程ABにおいて気体が行う仕事量を計算してください。 解答：過程ABは等積過程（定積過程）です。体積が一定であるため、気体は仕事を行いません。…続きを読む

30 等温熱力学過程 – 問題と解答 1. 下の PV 図は、理想気体が等温過程を経る様子を示しています。過程 AB で気体が行う仕事量を計算してください。 解答 気体が行う仕事量は、PV 曲線 AB の下の面積に等しくなります。三角形の面積 + 長方形の面積 W …続きを読む