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導出 熱力学 物理基礎

【高校物理】熱力学第一法則をわかりやすく図解で解説【食べた分だけ太る】

熱力学第一法則の式は $$\Delta u=W+Q$$ で表されますが、『代入するときに符号を間違えてたり』『公式を間違って暗記』してしまったりして、使いこなせている人も少ないのではないでしょうか。 そこで今回は、熱力学の根幹でもある、『熱力学第一法則』について詳しく話していきます。 この記事を読めば、『熱力学第一法則の使い方』や『符号を間違えずに代入』したりすることができますよ。 ✔この記事の内容・熱力学第一法則は教科書通りに覚えるな!・公式はイメージで覚える! この記事の信頼性 浪人時に ...

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【物理】熱力学の内部エネルギーとは?【公式と定積モル比熱との関係】

受験生であっても、内部エネルギーについて詳しく説明できない人がたくさんいますが、内部エネルギーを説明できないと、難関大では式を立てることができません! 『大問まるまる落としてしまった・・』なんて絶望しないためにも、内部エネルギーの定義についてしっかり勉強しておきましょう。 ✔この記事の内容・内部エネルギーは気体分子の運動エネルギーの総和・内部エネルギーの定積モル比熱は、定圧、等温、断熱変化でも使える・絶対温度と内部エネルギーの関係 内部エネルギーは気体分子の運動エネルギーの合計のこと 内部エ ...

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【高校物理】遠心力の公式とは?【遠心力を使った計算問題&向心力との関係】

今回は、上のような悩みを解決していきます! 円運動の式の立て方は、2パターンあるのですが、最後には難関大の人のための式の立て方も紹介していきますので、最後までご覧になってみてください。 この記事を読めば、円運動における式の立て方や、遠心力の使い方について理解が深まりますよ。 ✔この記事の内容・遠心力の導出・難関大のための遠心力の使い方・遠心力は物体の上に乗って考えたら負け 遠心力とは回転している人が感じる力のこと 遠心力は、コーヒーカップのように、回転している人に働く力のことをいいます! ( ...

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【高校物理】第二宇宙速度の求め方は?【地球から脱出する速度のこと】

今回は、上のような疑問についてくわしく解説していきます。 ✔この記事の内容・第二宇宙速度とは??・脱出速度の求め方(導出)・生命と第二宇宙速度の関係 第二宇宙速度とは地球から逃げる速度=脱出速度 万有引力は地球上のみならず、地球周辺の宇宙空間にある物体にも働き、地球に引き寄せてしまいます。 この万有引力は、当然ながら地球から宇宙に出る時にも働くわけです。 すると疑問が浮かびます。 ウルトラマン、どーやって宇宙に帰っていくねん!! でも少し賢い人ならわかるはずです。 ですが、その速度はどれくら ...

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【万有引力の公式】位置エネルギーの基準を無限遠にとる理由【マイナスになる理由あり】

今回は、上のような悩みを解決していきます! 私も、実際に『どうして位置エネルギーがマイナスなんだろう』『基準が無限なのはどうして?』と思っていましたが、しっかり基本がわかれば難しい話ではありませんでした! 同じような悩みを抱えている人は、この記事を読めばスッキリ解決できますよ。 ✔この記事の内容・万有引力による位置エネルギーがマイナスの理由・位置エネルギーの基準が無限遠方なわけ まずは重力の位置エネルギーを復習! まずは、簡単に重力による位置エネルギーについて復習しましょう。 重力による位置 ...

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円運動の周期と角速度はどう求める?【公式の導出で完全理解!】

今回は、そんな悩みについて解決していきます! 円運動といえば、思いつくのが、 $$v=rw$$$$a_向=rw^2=\frac{v^2}{r}$$ の2つかと思いますが、この2つの公式を導くことってできますか? もし、導くことができないようであれば、この先物理の成績が伸びないと断言できます! そうならないためにも、導けない人は、しっかりと導けるようにしましょう。 ✔この記事の内容・円運動における向心加速度・公式の導出・角速度や周期の言葉の意味 向心加速度は円運動の向きを変える! 等速円運動で ...

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運動量保存則が成り立たない条件とは?【公式が使える条件を徹底理解!】

今回は、上のような疑問を解決していきます! この記事を読めば、運動量保存則の使い方がわかるので、力学全体の問題への理解が深まりますよ! ✔この記事の内容・物理における系とは?・運動量保存則の導出・公式が使える条件 物理における系とはグループのこと! 運動量保存則について話していく前に、物理における『系』の話をしていきます。 系とは、簡単に言えば、グループみたいなものを言います。 例えば、学校のクラスの中でも、『〇〇ちゃんグループ』みたいに、普段一緒にいるグループがありますよね。 そんな感じで ...

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【高校物理】運動量と力積の関係とは?【公式を導出して成績をグンとUP!】

今回は、上のような疑問を解決していきます! この記事を読めば、運動エネルギーと運動量、仕事と力積が似た者同士であることがわかり、力積の理解が深まりますよ! ✔この記事の内容・運動量と運動エネルギーの違い・仕事と力積の関係・運動量と力積の関係の導出 運動量は運動の勢いを表す量のこと 運動量\(m\vec{v}\)は、質量と速度の積で、運動の勢いを表す量のことをいいます。 実は仕事と力積は似た者同士! 上のように、『力\(\vec{F}\)がどのくらいの時間\(\Delta t\)、どの方向にか ...

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磁場と磁束密度は違いとは?【約9割の受験生が知らない落とし穴】

ある参考書には、『磁場と磁束密度は同じものだと思ってもよい』という説明がありますが、『同じなら2つも名前いらなくない?』って思いますよね。 磁場と磁束密度の2つには、明確な違いがありますので、今回は磁場と磁束密度の違いについて説明していきます。 前回の記事は【高校物理】回路問題で立てる式はたった3本【回路方程式の解き方を解説】を参考にどうぞ。 磁束密度は磁場が強められたもの 結論から話すと、磁束密度とは磁場が強められたものです! つまり、磁力というのは、磁場が発生する環境によって強さが変わるのです! その ...

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コイルの自己誘導・相互誘導とは?インダクタンスの導出を例題とともにわかりやすく解説

コイル(導線)は、自分の中を貫く磁束の変化を、とてつもなく嫌うのでした。 今回は、そんな自己誘導・相互誘導の話をしていきます。 この記事を読めば、『自己・相互インダクタンスの導出』ができますので、最後まで見ていきましょう! 前回の記事は【難関大必須】ファラデーの法則を完全理解【問題の解き方を徹底解説】を参考にどうぞ。 コイルの自己誘導・相互誘導は漫才コンビ まずは、自己誘導から説明していきます! その①:自己誘導はおっちょこちょい! コイルに電流を流すと、右ネジが回る方向に対して、磁場が発生しました! そ ...