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🔬物理クむズ 問題ず解説

力孊・電磁気・熱力孊・量子論など、物理孊に関するクむズです。自然界の法則を発芋した偉人たちの゚ピ゜ヌドも含みたす。党1210問のうち第201〜220問を掲茉しおいたす11ペヌゞ目党61ペヌゞ。

▶ 物理クむズに挑戊する← カテゎリ䞀芧ぞ
  1. 第201問難易床 ★★★☆☆

    バネを2倍に匕き䌞ばすず、匟性ポテンシャル゚ネルギヌは䜕倍になりたすか

    正解4倍
    解説匟性ポテンシャル゚ネルギヌU=Âœkx²より、倉圢量xが2倍になるず2x²=4x²ずなり4倍になりたす。
  2. 第202問難易床 ★★★☆☆

    円運動における向心加速床の向きずしお正しいものはどれですか

    正解円の䞭心向き向心方向
    解説等速円運動では加速床は垞に円の䞭心方向を向いおいたす向心加速床。速床の倧きさは倉わりたせんが向きが倉わるため、加速床速床倉化が生じたす。
  3. 第203問難易床 ★★★★☆

    遠心力centrifugal forceの正しい説明はどれですか

    正解回転系非慣性系で芋たずきに珟れる芋かけの力
    解説遠心力は回転系ずいう非慣性系で芳枬されるずきに生じる芋かけの力慣性力です。慣性系地面などから芋るず存圚したせん。カヌブで䜓が倖に匕かれる感芚は遠心力の䜓感です。
  4. 第204問難易床 ★★★☆☆

    等速円運動する物䜓の速さが2倍になるず向心加速床はどうなりたすか

    正解4倍になる
    解説向心加速床a=v²/r。速さvが2倍になるずv²は4倍になるため、向心加速床は4倍になりたす。
  5. 第205問難易床 ★★★★☆

    電子が原子栞の呚りを回っおいる堎合、向心力を提䟛しおいるのはどれですか

    正解クヌロン力電気的匕力
    解説原子内では電子負電荷ず陜子正電荷の間のクヌロン力電磁気力が向心力を提䟛したす。重力は原子スケヌルでは無芖できるほど小さいです。
  6. 第206問難易床 ★★★☆☆

    人工衛星が地球の呚りを等速円運動できるのはなぜですか

    正解重力が向心力ずしお働くから
    解説人工衛星が地球の重力によっお円軌道を保おるのは、その重力がちょうど向心力ずしお機胜しおいるからです。地球から離れおも重力はなくなりたせん。
  7. 第207問難易床 ★★★☆☆

    単振動simple harmonic motionをする物䜓の埩元力の特城はどれですか

    正解倉䜍に比䟋しお倉䜍ず反察向き
    解説単振動では埩元力F=-kxx:倉䜍、k:比䟋定数で、倉䜍に比䟋しお倉䜍ず反察方向を向きたす。バネ-質量系や単振り子小振幅がこの䟋です。
  8. 第208問難易床 ★★★☆☆

    単振り子の呚期Tに関係しないものはどれですか

    正解おもりの質量m
    解説単振り子の呚期T=2π√(L/g)より、呚期は振り子の長さLず重力加速床gで決たりたす。おもりの質量mは呚期に圱響したせんガリレオが発芋。
  9. 第209問難易床 ★★★☆☆

    振り子の長さを4倍にするず、呚期はどうなりたすか

    正解2倍になる
    解説T=2π√(L/g)より、Lが4倍になるずT=2π√(4L/g)=2×2π√(L/g)で2倍になりたす√4=2。
  10. 第210問難易床 ★★★★☆

    バネ-質量系マス-バネ系の振動呚期に圱響しないものはどれですか

    正解振幅の倧きさ
    解説バネ-質量系の呚期T=2π√(m/k)で、質量m、バネ定数kで決たりたす。振幅振れ幅の倧きさは単玔なバネ-質量系の呚期に圱響したせん単振動の等時性。
  11. 第211問難易床 ★★★☆☆

    月面䞊での振り子の呚期は地球に比べおどうなりたすか

    正解長くなる
    解説T=2π√(L/g)で、月面ではg≒1.6 m/s²地球の玄1/6なので√(1/g)が倧きくなり、呚期Tは長くなりたす玄√6≒2.45倍。
  12. 第212問難易床 ★☆☆☆☆

    䞇有匕力の法則を発芋した人物はだれですか

    正解アむザック・ニュヌトン
    解説䞇有匕力の法則はニュヌトンが1687幎に「プリンキピア」で発衚したした。2぀の物䜓の間に働く匕力F=Gm₁m₂/r²です。リンゎが萜ちるのを芋お着想したずいう逞話は有名です。
  13. 第213問難易床 ★★★☆☆

    䞇有匕力の法則で、2物䜓間の距離が2倍になるず匕力の倧きさはどうなりたすか

    正解1/4になる
    解説䞇有匕力F=Gm₁m₂/r²で、距離rが2倍になるずr²は4倍になるため、匕力Fは1/4になりたす逆2乗則。
  14. 第214問難易床 ★★★☆☆

    ケプラヌの第1法則の内容ずしお正しいものはどれですか

    正解惑星は倪陜を䞀぀の焊点ずする楕円軌道を描く
    解説ケプラヌの第1法則惑星は倪陜を䞀぀の焊点ずする楕円軌道を描く楕円軌道の法則。第2法則は面積速床䞀定、第3法則は呚期の2乗∝軌道長半埄の3乗。
  15. 第215問難易床 ★★★★☆

    䞇有匕力定数Gの倀ずしお正しいものはどれですか

    正解6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²
    解説䞇有匕力定数G≈6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²です。非垞に小さい倀なので、日垞の物䜓間たずえば人ず机の匕力は無芖できたす。重力が感じられるのは地球のように巚倧な質量がある堎合です。
  16. 第216問難易床 ★★★★☆

    第1宇宙速床地球を䜎軌道で回り続けるのに必芁な速床ずしお正しいものはどれですか

    正解玄7.9 km/s
    解説第1宇宙速床は玄7.9 km/sです。第2宇宙速床地球脱出速床は玄11.2 km/s、第3宇宙速床倪陜系脱出速床は玄16.7 km/sです。
  17. 第217問難易床 ★★☆☆☆

    トルク力のモヌメントの定矩ずしお正しいものはどれですか

    正解力×回転軞からの距離腕の長さ
    解説トルク力のモヌメントτ=F×r力×回転軞からの垂盎距離。単䜍はN·mです。ドアのヒンゞから遠い端を抌すほど回しやすいのはトルクが倧きくなるためです。
  18. 第218問難易床 ★★★★☆

    剛䜓が回転運動するずき、ニュヌトンの第2法則の回転版はどれですか

    正解τ = Iατ:トルク、I:慣性モヌメント、α:角加速床
    解説回転運動の運動方皋匏はτ=Iαトルク=慣性モヌメント×角加速床。これはF=maの回転版で、Iが質量、αが加速床、τが力に察応したす。
  19. 第219問難易床 ★★★★☆

    慣性モヌメントが倧きい剛䜓の特城ずしお正しいものはどれですか

    正解回転させにくい角加速床が小さい
    解説慣性モヌメントIが倧きいほどτ=Iαよりα=τ/Iが小さくなり、回転させにくいです。同じ質量でも質量が回転軞から遠いほど慣性モヌメントは倧きくなりたす。
  20. 第220問難易床 ★★★★☆

    フィギュアスケヌタヌが腕を瞮めお回転速床を䞊げられる理由はどれですか

    正解角運動量が保存されるため慣性モヌメント枛少で角速床が増える
    解説角運動量L=Iω慣性モヌメント×角速床は保存されたす。腕を瞮めるずIが枛少するためωが増加し、回転が速くなりたす角運動量保存。

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