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東大の単振動に挑戦！

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断面積2.0×10-⁶m²のアルミニウムの導線に、4.8Aの電流が流れている。
アルミニウム1m³ あたりの自由電子の数を6.0×10²³個、電子の電荷を -1.6×10⁻¹⁹Cとして、次の各問に答えよ。
(1) 導線の断面を1s間に通過する電子の数はいくらか。
(2) 電子が移動する平均の速さはいくらか。

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図のように、ボールが、速さ2.0m/sで床とのなす角が60°で衝突し、床と30°の角をなしてはねかえった。
ボールと床との間の反発係数はいくらか。ただし、床に平行な方向の速さは、衝突によって変化しないものとする。

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①
$50g$の水の温度を$20^{ \circ }C$から$60^{ \circ }C$まで上げるのに必要な熱量はいくらか。
ただし、水の比熱は$4.2J/(g・K)$とする。

②
アルミニウム$40g$に$900J$の熱量を加えたところ、温度が$20^{ \circ }C$から$70^{ \circ }C$まで上昇した。
アルミニウムの比熱を求めよ。

③
熱容量が$120J/K$の容器に$100g$の水を入れると、全体の温度が$20^{ \circ }C$で一定となった。
ここに、$130^{ \circ }C$に熱した質量$120g$の金属球をいれたところ、全体の温度が$30^{ \circ }C$になった。
この金属球の比熱を求めよ。
ただし、熱は水、容器、金属球の間だけで移動するものとし、水の比熱を$4.2J/(g・K)$とする。

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