物理の磁気の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

180 第4章 電気と磁気 ★★ **140 【10分・16点】 XXXX 図のように, 自己インダクタンスLのコ イル, 抵抗値Rの電気抵抗, 電気容量 Cの コンデンサーを起電力 E の直流電源に接続 し 回路の特性を調べた。 直流電源およびコ E イルの内部抵抗は無視できるものとする。 0 A (4 R S₁ スイッチ S2 を開いたままで, スイッチ SL を閉じて, 十分に長い時間がたった状態について考える。 問1 コンデンサーに蓄えられた電荷はいくらか。 ①1/23CE ② CE ③ 1/12 CE2 ④ CE2 ⑤/12 LE ⑥ LE コンデンサーを充電し終わった後, スイッチ S を開き, 次にスイッチ S2 を閉じ ると,コンデンサーとコイルから成る電気振動回路ができる。すなわち, 充電され たコンデンサーの電荷はコイルを通し放電され, 振動電流が流れ始める。 ①1月 1 問2 スイッチ S2 を閉 (2 じた時刻を t=0 とす m AAA t るとき, コンデン サーのb点側の電荷 Qの時間変化を表す グラフはどれか。た だし, グラフの縦軸 はQを表すものとす る。また, マイルに 0 流れる電流の時間 WIN 変化を表すグラフは どれか。ただし,電流は a点からb点の向きを正とし, グラフの縦軸はiを表すも のとする。 Q のグラフ 1iのグラフ 2 問3 電気振動の周期はいくらか。 0 T√LC 22 T√LC T√LC 問4 インダクタンスLのコイルに電流Iが流れている場合, このコイルに蓄えら れているエネルギーは 1/12 L12 で与えられる。これを用いて,この回路に流れる振動 1 2T LC 電流の最大値はいくらか。 0 EVE EVEⓇ CE EVE E. ED C a IS₂ mm b IC §ε 図 に、 に時 何と れ (2 2 問3 問4 は ① to

（５）からがわからないので教えてください

221 波の反射と定常波 右図のように,媒質がx軸 ST に沿って置かれており, 原点Oに波源がある。x=0 における媒質の位置をP, x=Xにおける媒質の位置 をQとする。 波源による時刻におけるPの変位は, y = A sin 2 ft と表され,この振幅 A, 振動数fの単振 動は,速さ”の正弦波Iとしてx軸の正の向きに伝 わっていく。 x =L (>0)の位置にx軸に垂直な壁があ り波はこの壁で自由端反射をする。 波は減衰するこ となく伝わり, 反射によっても減衰することはないも a-B のとする。なお,sina + sinβ=2sin+cos 2 ya P yo1 0 波 I →ひ A x=X TARA x=L を用いてよい。 (1) 波源を出た波Iが, 座標x=X (0≦X≦L)に到達するのに必要な時間はいくらか。 (2) 波Iによる時刻t における Q の変位 21 は、時間だけ前の時刻 t-t におけるPの 変位に等しいことを用いて, をA,f, t, t で表せ。 (3) 波源を出た波が,壁で反射されて、再び座標 x = X に到達するのに必要な時間 はいくらか。 (4) この反射された波ⅡIによる時刻における Q の変位y2 を, A. f.t, tで表せ。 (5) Q の変位yは、波Iによる変位と波Ⅱによる変位の和となる。リをXの関数 とtの関数との積の形で表せ。 (6) 波Iと波ⅡIとが重ね合わさった波の座標x = X における振幅はいくらか。 (7) 隣り合う腹と腹との間隔はいくらか。 ヒント 220 センサー 69 Chapter 16

定常波について教えてください🙇‍♀️ この図はどのように考えればいいですか？

Ald S₁ 強め合の点は今でとではないのか? S₂ 2 P 定常派 AL=2λ m=2 AL=23/A m=1 |AL=1 m=1 |AL=1/A AL=0 m=0 |AL=12 4 AL=1 m=1 AL: - λ m=0 -λ m=0 3 =12/21m=1 2 AL=2λ m=2 (b) 点Pは常に強め合い, 点Qは常に弱め合う。 図の右にあるAT 2

(3)(4)が分かりません。

12-12 図のように,振動数 350Hz のおんさに弦の左端 を取り付け,水平に移動できる滑車に通して右端 におもりPをつるし, 弦の長さ AB を変えられるよ うにした装置がある。 1.0kg のおもりをつけて,お んさから滑車までの距離を1.2mにした。 おんさん P:350 振動させると腹が3つの定常波ができた。 ただ し、重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする｡ (1)糸にできた定常波の波長を求めよ。 at ze 1 = =+ 1/2 = 0-80m ※2 (2) 糸を伝わる波の速さを求めよ。 V=/P1 ひ 35 280 A Cox0.80-280 = 2.8×10² m/swa 滑車を移動させ, ABの長さを変えると腹が4個の定常波ができた。 (3) このときの弦の長さを求めよ。 1.2m 次に,AB を元の長さに戻し、 おもりをPからQに換えたところ腹が2個の定常波ができた (4) このときの弦を伝わる波の速さはもとの速さの何倍か。 また,このときの波長はいくらか。 B 1.0kg mg N

図2では答えが丸2丸3でなぜ丸2なのか、図3では丸1丸2のうちなぜ丸1なのか分かりません。それ以外でないのは分かります。お願いします。

問題演習 頭の中でネジをひねろう! 1 の概略の様子として正しいものを選べ。 図 (1) 図 (2) 図 (3) 導線をそれぞれ, 図 (1), (2),(3)のように配置し, aからbの方向 へ定常電流を流す。 このとき, 導線の周りに生じる磁界 磁力線) a :|||| b a① a Joey a a a② # ② ② and Jo a a b b (3) 図15-4 D b

かっこ4で、弦の振動が2倍振動になるなら解説右ページの丸4の式のf'は2倍しないのですか？

1 図のような装置を作って弦を振動させる。 AB 間の長さは最初 L に設定されていて,弦の線密度はp であるとする。重力加速度 の大きさを」として,以下の設問に答えよ。 振動装置 A L B おもり 図12-5 (1) おもりの質量をMとしたとき、AB間に腹が2個ある定常波が観測 された。このとき、振動装置が発している振動数はいくらか。 (2)(1)の状態から、おもりを取りかえると, AB間に基本振動が生じた。 おもりの質量はいくらか。 (3)(2)の状態から、振動装置の振動数を少しだけ大きいにした。 AB 間に基本振動を生じさせるためには、AB間の長さをいくらにしない といけないか。また, その長さはLより長いか, 短いか。 (4) (3)の状態から、線密度ρ'の弦に取りかえたところ、AB間に腹が2 個ある定常波が観測された。 p' は p の何倍か。

なぜ、「y1…x=0の山と、y2…x=6の山」(それぞれを1/4周期ずらしてあげたもの)をx=3の位置で重ね合わせることができるのですか？ 問題文には「y1 y2が同じ周期」「速さが同じ」などということは書かれていないから、同じ周期ですらしても、各波の周期が違うと重ならな... 続きを読む

17 * 実線は + x 方向へ進む正弦波y, 点線 は-x 方向へ進む正弦波y を表している。 定常波の節の位置を図の範囲で答えよ。 また, x=3, 1.5, 1 での単振動の振幅を求めよ。 4-6X4 17 Miss x=3, 9, 15 [cm〕 与えられた図が定常波だと思ってしま うと上の答になる。 図の瞬間, 合成波(定 常波) はすべての位置xで変位y=0 と なっている。 このままでは腹や節が分か らない。 そこで元の2つの波を見て考え る。 x=0の山とx=6の山が出合う位 置はx=3, これで腹の位置が1つ決まる。 あとは入/26cmごとに腹を決めれば 節の位置はx=0, 6,12 [cm] 定常波の図 xXxxXx. 2A y x [cm] x=3は腹だから振幅は 24 x=1.5 は位相ではπ/4に相当するから 2 Asin-2A-TA √2A 2πx/入=2π×1.5/12 =π/4 として位相 を決めてもよい。 同じく x=1はπ/6に相当し 2Asin=24-=A y A. 0 - A y₂ (3) 6 X 912,15 (c

（3）がよく分かりません 誰か教えてください🙏

74基 ガラス管 AB中にピストンPを挿入 し、開口部Aの近くでおんさを振動させる。 A 音速を340[m/s] とし, 開口端補正は無視でおんさ きるものとする。 (1) PをAからBに向けてゆっくりと移動したところ, Aからの距離 が20.0[cm] のところで最初の共鳴が起こった。 おんさの振動数 f [Hz] を求めよ。 (2)Pをさらに右に移動したところ, A からある距離になったときに次 の共鳴が起こった。 その位置はAから何〔cm〕 のところか。 (3) をさらに右に移動したところBの位置までずっと共鳴は起こら なかったが,Pをガラス管から取り外したところちょうど共鳴が起 こった。 このガラス管の長さL [cm〕 を求めよ。 また, このときの管 内の定常波の様子を図に示せ。 (4)Pを取り外したまま, 振動数のより小さなおんさを用い, 共鳴を起 こしたい。 その振動数f'[Hz] を求めよ。 (信州大) ・L・ ピストンP B

物理重要問題集79番(3)について質問です。 解説を呼んだのですが、「圧力が常にp_0である点は定在波の腹である。」が分かりません。何故そうなるのですか？

必解 79. 〈音波の性質〉 図1 上図のように原点Oにスピーカーを置き, 一定の振幅で, 一定の振動数の音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 4° スピーカー pt 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0)の各点で圧力の時間変化を測定する。 ある時刻において, x軸上 (x>0)の点P付近の空気の圧力が をxの関数として調べたところ, 図1下図のグラフのようになっ した。ここで距離 OP は音波の波長よりも十分長く, また音波が存 在しないときの大気の圧力をo とする。圧力が最大値をとる x=xo から,次に最大値をとる x=xe までのxの区間を8等分 し, x1, x2, ..., X7と順にx座標を定める。 点P付近の拡大図 図1 (1) x から までの各位置の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力の時間変化を調べたところ、図2のグ ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻t=to から, 次に最大値をとる時刻 t=te までの1周期を8等分し, ts, t2, ., Polf5 tと順に時刻を定める。 to ti to (2) から tsまでの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も Poss xox1 X2 P X3 X4 X5 t3 ta ts 図2 P 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように, 原点Oから見て点Pより遠い側の位置に,x軸 に対して垂直に反射板を置くと、 圧力が時間とともに変わらず常 にとなる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔dはいくらか。 なお,音波の速さ をcとする (4) (3)の状態から気温が上昇したところ, (3) で求めたdは増加した。 その理由を説明せよ。 X7 X8 X6 to t7 ts 反射板 図3 X

(3)の問題で、解説棒線以下、特に緑の所が分かりません。教えてください🙇‍♀️

50 (2) この波はx軸の正の方向へ進行しているか, 負の方向へ進行して いるか。 (3) この波の変位y [m] は位置座標x [m]と時刻t [s] の関数として次の ように表すことができる。 A, B, C に入る数値を求めよ。 A in { π (B Ct)} y〔×10-3m〕 0 1 ※振 y = 2 3 4 x 〔×10-2m〕 図 1 2 弦・ 気柱の振動 弦の共振 5 両端が節になる定常波 振動源の振動 √x + y〔×10-3m〕 一致 5 0 -5 0 1 2 3 4 5 t 〔×10-2s〕 図2 (電気通信大) 基本振動