物理

Celsiusスケールで刻まれた温度計の測定単位はFahrenheitの単位の1.8倍である。

同じ物理システムの温度を測定するために、CelsiusスケールとFahrenheitスケール双方が刻まれた同じエタノールを含む2つの同一の温度計が、生徒によって同時に使用されています。この条件下では、正しく次のことが述べられます。

正しい答えは選択肢(c)「Celsiusスケールで刻まれた温度計の測定単位はFahrenheitの単位の1.8倍である。」です。

この主張が正しい理由を説明します。

CelsiusとFahrenheitスケールの関係を理解するには、これらの間の変換式を知っておく必要があります。CelsiusからFahrenheitへの温度変換のための式は次の通りです：





ここで、$ F $はFahrenheitの温度で、$ C $はCelsiusの温度です。

さて、Celsiusで1度の変化が起こるとどうなるかを分析してみましょう。温度を1°C上昇させると、それがFahrenheitで何度に相当するかを知りたいです。変換式を使用すると：





元のFahrenheit温度を新しいFahrenheit温度から引くと、1°Cの変化に対応するFahrenheitの変化が得られます：





したがって、1°Cの変化は$ \frac{9}{5} $Fahrenheit度の変化に相当し、つまり1.8°Fです。これは、Celsiusスケールの単位(1°C)がFahrenheitの単位(1°F)の1.8倍であることを意味します。

他の選択肢は不正確です。なぜなら：

(a) 2つの温度計は、スケールが交差する特定の点（-40°）で数値を等しく記録でき、-40°C = -40°Fという点が存在するからです。

(b) 同じ温度を測定している場合、液柱の高さは両方の温度計で等しくなりますが、数値はスケールが異なるため常に異なります。

(d) 両方の温度計の液柱の高さは同じです。なぜなら、同じ物理システムの同じ温度を測定しているからです。違いは、異なるスケールのために表示される数値にのみあります。

セルシウスとファーレンハイトの温度スケールにおける単位の関係を説明し、なぜセルシウススケールの単位がファーレンハイトスケールの単位の1.8倍になるのかを数学的に示してください。また、他の選択肢が誤りである理由を説明してください。

ファーレンハイトです。なぜなら、提供された温度は絶対零度を上回るスケールだからです。

テレビで放送されている警察ドラマのエピソードで、法科学者が捜査官に対して、殺人の被害者の遺体が氷点下320度で凍結されたと報告します。おそらく、法科学者は捜査官にその温度をスケールで提示しました。

somente cinética e potencial gravitacional

2014年2月15日、ウクライナのドネツクで、レノー・ラビレニエが6.16mの記録で棒高跳びの世界記録を破った。この種のジャンプでは、選手が走り込み、バーを越えるために棒を使う。バーとは、ジャンプ中に越えなければならない横に吊るされたバーのことである。

彼が約 {{MATH}}1 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}{{/MATH}} の水平速度でバーを越えたことを考慮すると、エネルギーの変換を経て、棒との接触を失った後、彼の軌道の最も高い点で、選手に関連する機械的エネルギーは

2014年2月15日、ウクライナのドネツクで、レノー・ラビレニエが6.16mの記録で棒高跳びの世界記録を破った。この種のジャンプでは、選手が走り込み、バーを越えるために棒を使う。バーとは、ジャンプ中に越えなければならない横に吊るされたバーのことである。

彼が約

の水平速度でバーを越えたことを考慮すると、エネルギーの変換を経て、棒との接触を失った後、彼の軌道の最も高い点で、選手に関連する機械的エネルギーは

この問題を解決するには、棒高跳びに関与するエネルギーの種類と、ジャンプ中のそのエネルギーの変化を理解する必要がある。

ステップ1：棒高跳びに関与するエネルギーの種類を特定する。
- 運動エネルギー：選手の動きに関連するエネルギー。
- 重力位置エネルギー：地面に対する選手の高さに関連するエネルギー。
- 弾性位置エネルギー：棒の変形により棒に蓄えられたエネルギー。

ステップ2：ジャンプ中に何が起こるかを分析する。
- 選手は運動エネルギーを持って走り始める。
- 棒を地面に植えた時、その運動エネルギーの一部が棒の弾性位置エネルギーに変換される。
- 棒が伸びる際、弾性位置エネルギーは運動エネルギーに戻され、選手は高さを得る。
- 選手が上昇するにつれて、運動エネルギーの一部が重力位置エネルギーに変わる。

ステップ3：選手の軌道の最も高い点を考慮する。
- 最も高い点では、選手は棒との接触を失い、弾性位置エネルギーはもはや関与していない。
- 高い点で選手の垂直速度はゼロだが、依然として水平速度（1 cm/s）を持っていることは、運動エネルギーがまだ存在することを示している。
- 高い点では、重力位置エネルギーは最大であり、これは選手が地面に対して持つ最大の高さに基づく。

ステップ4：最も高い点でのエネルギーの種類について結論を出す。
- 最も高い点では、選手は水平速度のために運動エネルギーを持つ。
- 最も高い点では、選手はその高さのための重力位置エネルギーを持つ。
- もはや弾性位置エネルギーはなく、選手はもはや棒に接触していない。

ステップ5：分析に基づいて正しい選択肢を選ぶ。
- 正しい選択肢は、選手が棒との接触を失った後の軌道の最も高い点で、運動エネルギーと重力位置エネルギーのみを持つと主張するものである。

回答：c) 運動エネルギーと重力位置エネルギーのみ

2014年2月15日、ウクライナのドネツクで、レノー・ラビレニエが6.16mの記録で棒高跳びの世界記録を破った。この種のジャンプでは、選手が走り込み、バーを越えるために棒を使う。バーとは、ジャンプ中に越えなければならない横に吊るされたバーのことである。

彼が約$$1 \mathrm{~cm} / \mathrm{s}$$の水平速度でバーを越えたことを考慮すると、エネルギーの変換を経て、棒との接触を失った後、彼の軌道の最も高い点で、選手に関連する機械的エネルギーは

棒高跳びにおいて、選手が棒との接触を失った後の軌道の最高点における機械的エネルギーは、どの種類のエネルギーで構成されるか？

いくつかの家庭では、侵入者を遠ざけるために電気フェンスが使用されています。電気フェンスは約10,000 Vの電位差で機能します。人を通じて伝送される電流が致命的でないためには、0.01 Aを超えてはなりません。さらに、人体の手と足の間の電気抵抗は約1,000 Ωです。電気フェンスに触れた人に致命的な電流を流さないためには、電圧発生器は人体の抵抗に対して...

電気フェンスに触れた人に致命的な電流が流れないようにするためには、電圧発生器は人体の抵抗に対してどのような抵抗値を持つべきか？

病院では、酸素は容量 {{MATH}}45{{/MATH}} リットルの鋼製シリンダーに保管されています。シリンダーが設置されている部屋では、内部圧力が {{MATH}}20.0.10^{5} \mathrm{~Pa}{{/MATH}} に保たれるよう、温度が {{MATH}}27.0^{\circ} \mathrm{C}{{/MATH}} に維持されています。しかし、別の場所へ運搬する際に、シリンダーが一時的にオーブンの近くに置かれてしまい、温度が {{MATH}}54.0^{\circ} \mathrm{C}{{/MATH}} まで上昇しました。この状況下で、シリンダー内の気体の圧力はパスカル単位で非常に近い値となりました:

リットルの鋼製シリンダーに保管されています。シリンダーが設置されている部屋では、内部圧力が

に維持されています。しかし、別の場所へ運搬する際に、シリンダーが一時的にオーブンの近くに置かれてしまい、温度が

まで上昇しました。この状況下で、シリンダー内の気体の圧力はパスカル単位で非常に近い値となりました:

病院では、酸素は容量$$45$$リットルの鋼製シリンダーに保管されています。シリンダーが設置されている部屋では、内部圧力が$$20.0.10^{5} \mathrm{~Pa}$$に保たれるよう、温度が$$27.0^{\circ} \mathrm{C}$$に維持されています。しかし、別の場所へ運搬する際に、シリンダーが一時的にオーブンの近くに置かれてしまい、温度が$$54.0^{\circ} \mathrm{C}$$まで上昇しました。この状況下で、シリンダー内の気体の圧力はパスカル単位で非常に近い値となりました:

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