自作物理問題

 

 ここでは,EnergyChordが自作した物理問題を随時公開していく.これらは自作ではあるものの,オリジナルである保証はない.物理の問題は,実在するであろう物理的対象を想定するという性格上,オリジナリティーを保証することは大変難しい.したがって,どこかの入試問題と図らずとも被っている可能性があることを,まずはご了承いただきたい.

 ここで公開する問題は,基本的に高校物理までを用いて作られているので,問題が対応している単元を学び終えた高校生の理解度チェックや大学受験生の腕試しとして最適である.また,理系大学生にとっても歯ごたえのある問題が数多く含まれているので,大学生から技術者に至るまで,幅広い読者の方々に楽しんでいただける内容となっている.なお,この自作物理問題が更新されたタイミングでEnergyChord更新情報においてその旨をアナウンスさせていただいているので,その更新情報をご覧になった際には是非とも新問題にトライしていただきたい.そして答えが解った方は,このページの一番下にある問い合わせフォームから解答を投稿できるようになっている.正解者は解答発表の際にニックネームを掲載させていただく.

 

 大学入試の問題ではなかなか味わえない一風変わった問題の数々に是非挑戦されたし!

 

 

 

問題2(力学,慣性系・非慣性系)

 

 下図のように,幅が\(w\)で高さが\(h\)の四角い荷物がある.この荷物が速さ\(v\)で流れるベルトコンベアに鉛直に落とされて乗るときの,この荷物が後方に倒れないための\(v\)に許される最大速度\(v_{max}\)を求めよ.ただし荷物は密度が一様であり,ベルトコンベアとは完全非弾性衝突して着地するものとする.また,ベルトコンベアとの接触面(ないしは接触点)は全く滑らないと仮定せよ.また,重力加速度を\(g\)とする.

 

 

[掲載日2013/09/21, 解答発表日2013/10/07]

 

 

問題1(熱力学,瞬間的な膨張)

 

 下図の左側のように,体積\(V\),圧力\(P\),温度\(T\)の単原子理想気体がある.ここで,実際には難しいが,シリンダーを無限小の時間で上に動かし,気体が封入されているシリンダー体積を\(2V\)に増加させた.この後気体が熱力学平衡に至ったとして,圧力\(P^{'}\)と温度\(T^{'}\)を求めよ.

 

 

[掲載日2013/09/06, 解答発表日2013/09/11]

 

 

 

 

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