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2010年度芝浦工業大学　B日程　大問１（ハ）を２通りの解法で！
図のように, 斜面AB, 水平面BC,鉛直面CD, 水平面DE がある。斜面ABと水平面BCはなめらかにつながっている。水平面DE上には, 鉛直面CDと同じ高さを持つ十分に長い台が置いてあり, 台はDE上を動くことができる。 台は鉛直面CDに接して置かれ, 台の上面は水平面BCと滑らかに接続している。台の上面と小物体の間にのみ摩擦があり,その動摩擦係数を μ とする。台の上面以外の平面および斜面ABはなめらかであり,それらの面とそれぞれ, 台, 小物体との間に摩擦はない。台, 小物体の質量をいずれも m , 重力加速度の大きさを g とする。小物体および台の運動に対する空気抵抗は無視できるものとする。以下の設問の解答を解答欄の所定の位置に記入せよ。ただし, 導出過程は示さなくてよい。
(ハ) 小物体が点Cを通過してから台に対して静止するまでにかかる時間を μ , v , g を用いて表せ。

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図のように、なめらかな水平面上に、ばね定数kのばねにつながれた質量Mの物体が置かれており、ばねは壁に固定されている。そこに、質量mの弾丸が右向きに飛んできて、速さv0で物体に衝突し、一体となって運動してばねを押し縮めた。衝突は瞬間的におこったとする。
（1）一体となった直後の物体と弾丸の速さを求めよ。
（2）衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。
（3）衝突後，ばねは最大どれだけ縮むか。

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運動量保存則の説明動画です

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熱効率20％の熱機関が、1.0×10^5Jの仕事をした。次の各問に答えよ。
(1)高温の熱源から吸収した熱量はいくらか。
(2)低温の熱源に捨てた熱量はいくらか。

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図のように、質量30㎏の2つのおもりを1.0ｍ落下させ、容器内の回転翼をまわし、容器内の質量100ｇの水をかき混ぜて、その温度を上昇させる実験を行った。おもりの落下による仕事は、すべて水の温度上昇に使われたものとし、水の比熱を4.2 J/(g・K)、重力加速度の大きさを9.8m/s²として、次の各問に答えよ。
(1)1回の落下で、重力が2つのおもりにする仕事は何Ｊか。
(2)1回の落下で、水の温度は何℃上昇するか。