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万有引力の頻出3パターンを4分で徹底解説！円も楕円も打ち上げもこれで完璧！

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下記質問の解説動画です
液体を入れると消えるビーカー

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断面積S[m^2]のシリンダーが鉛直に置かれ，内部にn[mol]の単原子分子からなる理想気体が閉じこめられている。軽いピストンの上に質量 M[kg]のおもりをのせ、おもりのまわりを真空にした。このとき、ピストンは、底から高さh_0[m]の位置で静止した。
次の各問に答えよ。ただし、重力加速度の大きさをg[m/s^2]，気体定数をR[J/（mol・K）]とする。
（1） 気体の圧力，温度をそれぞれ求めよ。
次に、ヒーターから気体に熱を与えたところ、気体は膨張し、ピストンは、底から高さh_1[m]の位置で静止した。
（2） 気体が外部にした仕事は何Jか。
（3） 気体の内部エネルギーの変化量は何Jか。
（4） 気体が受け取った熱量は何Jか。

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地球の表面から,ある初速度で鉛直上方に物体を打ち上げる。地球の半径をR,地表での重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。
(1) 打ち上げた物体が,地表から高さhの点まで上昇した後,地面に向かって落ち始めた。打ち上げの初速v_1を求めよ。
(2) 打ち上げた物体が,無限遠方まで飛び去るようにしたい。そのために必要な,打ち上げの最小の初速(第2宇宙速度)v_2を求めよ。

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音波が、空気中から水中に進むときの屈折率を0.23とする。空気中の音速を345m/sとして、 次の各問に答えよ。
(1) 水中での音速は何m/sか。
(2)この音波が、入射角で空気中から水中に 『入射した。屈折角をθとして、sinθの値を求めよ。