(3) マーカーの部分の意味がわかりません。 F＝0で、なぜωの式がこれになるんですか？ 解説をお願いします🙇‍♀️

くら以下でなければならないか。 229. 滑車と単振動■ なめらかに回転する軽い定滑車に,軽い糸 をかけ、一端に質量mの小球P. 他端に質量 M (Mm) のおもり Qをつり下げた。次に,Pと床の間を, ばね定数kの軽いばねで 鉛直方向につなぎ, P, Q をつりあいの位置で静止させた。ばね が自然の長さになるときのPの位置を原点 (x=0) として, 鉛直上 向きにx軸をとる。 また、重力加速度の大きさをgとする。 (1) P, Qが静止しているときの, Pの位置を求めよ。 DRUGA (1) の状態からPを引き下げて静かにはなすと, Pは,糸がピン と張った状態を保って単振動をした。 (2)Pが位置にあるときのPの加速度をα, 糸の張力の大きさをTとし,P,Qのそ れぞれの運動方程式を示せ。 ただし, Pは鉛直上向き, Qは鉛直下向きを正とする。 (3) Pの単振動の角振動数を求めよ。 (4) 糸がたるまないためには,Pをはなす位置がいくらよりも上であればよいか。 ヒント HP O+ Matik Sch Q M (立命館大改) 例題20 JSH S&I.

この問題が分かりません😭なんで熱容量足してるんですか？質量×比熱の部分を熱容量として考えるのとは違うんですか？ 教えて下さい🙇‍♀️ 3枚目の写真は授業で扱ったものです。これを参考にして解きました。

熱量計の中へ140gの水を入れたとき, 容 器も水も一様に温度が27℃ になった。 (1) 図1のように,この中へ 47℃の水40g を追加したところ, 全体の温度が31℃ に なった。 容器の熱容量Cは何J/Kか。 水 の比熱を 4.2J/(g・K) とする。 高温物体が失った熱量 40×4.2× ( 47-31) = 140g 27 °C 図 1 低温物体が得た熱量 (140×4.2+C) ×(31-27) 熱量の保存によって 40×4.2×(47-31) = (140×4.2+C) × (31-27) これを解いて C=84J/K 240g 47 °C 温度変化と熱量の関係 Q=CAT=mcAT C: 熱容量 m:質量 Q : 熱量 C: 比熱 4T: 温度変化 数研出版

この問題に関して質問です。 （ハ）の解説で2行目の式から3行目の式にどうすれば変換できまか？ 教えて頂けると助かります

3 重力波はアインシュタインの一般相対性理論により約100年前に予言された, 空間の伸び縮 みが横波として伝わる現象である。 2016年に重力波の初めての直接検出が報告され,現在では世 界的に観測が行われている｡ その基本的な原理はマイケルソン干渉計によるものである。 図のようなレーザー光源を用いた装置で, 光の干渉を利用して微小な距離変化を測定する。 装 置は、真空中にあるとする。 レーザー光源から出た光の進行方向をx軸の正方向に取る。 レーザー 光源は軸上の<0の位置にある。原点Oに軸に対して45°傾けて設置された厚さがじゅう ぶんに薄いビームスプリッターにより、レーザー光は半分透過し、残りが反射する。 透過した光 はそのままぁ軸上を進み, z=L+Xの位置にある鏡1で全反射する。 一方,原点で反射した 光は軸に垂直な方向に進行する。 この進行方向を軸の正方向に取る。 y軸上を進行した光は、 =L+Yにある鏡2で全反射する。 鏡1と鏡2で反射した光は再び原点0で半分に分けられ、 部がy軸上の負の位置にある点Dの光検出器に入射する。 これにより, AOBOD という経路の光 と, AOCOD という経路の光が干渉し、 検出器で観測される。 レーザー光の波長を入とする。 簡 単のため、 透過や反射による位相の変化はないものとする。 鏡の動きは光速と比較してじゅうぶ んに遅く、 入射する光と反射する光の波長は変化しないとする。 以下の問に答えよ。 (イ) 点Dで光が強め合う条件を,L,X,Y, 入および整数mより必要なものを用いて表せ。 (ロ) 鏡2をY = 0 の位置で固定したまま鏡1を X = 0 の位置から軸上を正の向きに距離 α だけ動かした。 鏡1を動かしている間に点Dで光の干渉を観測したところ、 弱め合いが N回 観測され、移動後は,ちょうど強め合っていた。 ① を L, N, 入より必要なものを用いて表せ。 重力波によって空間の伸び縮みが生じると, x,y 軸方向の光路が時間に依存して変化する。 そ こで鏡1と2が微小な単振動をするモデルを考え, X(t) = Acos (wt), Y (t)= Acos (wt+Φ) と表す。 ただし, A > 0, w ①,0≦2とする。 ここでは重力波のやってくる方向に よって決まる定数である。 (ハ) 光路差が時間によらず0となるとき, 重力波は検出できない。 このときの中の値を答えよ。 (-) 光路差の大きさをf(Φ) sinwt + t + 2/2) | の形に表すと、f(Φ) = K sin0 となる。 ただし, K はによらない正の定数である。 K と 0 を、 それぞれL, 入, A, Φより必要なものを用いて表せ。 (ホ) さまざまなの値に対するf(Φ) の最大値をL,入, A より必要なものを用いて表せ。 (へ) A = 1 x 10-21L, X = 1 × 10-6mのとき, 問 (ホ)の光路差の最大値をレーザー光の波長 入 の 4 x 10-10倍にするには, Lを何km にする必要があるか。 有効数字1桁で答えよ。 実際の重力波干渉計では、図のような装置にさらに鏡を追加してレーザー光を往復させ、 実効 的な光路長を長くする。そのため、実際の装置の大きさは,問(へ)のLの値より小さい。 201 w710-al 532 9 X 3275 6 IT レーザー光源 200 #31 37 エイ 37 L+Y [D 鏡 2 ビームスプリッター 鏡1 = Bª L+X 光検出器 Acasat sma -A sinut eard + Ato sulle Ksmo smot cov? + covul sm f v/ - In 4. JA 27-

3行目から4行目に行く時、どのような計算をしているのですか？教えてください🙇🏻‍♀️ ちなみにt0=√2h/gです！

t∞ = to + eto × 2 + e²to × 2 + e³to × 2 + ... = to + 2 eto x (1 + e + e²+)RNOSTER CA × +……) 1 1- e = to + 2 eto X 1+e 1-e = 1+e 1-e ①より x to × 2h g 答 で 〈無限等比級数の和の公式> より 初項a,公比r(-1<r<1) の等比数列の和は を使った zan n=1 = a₁ 1-r

どうして⑵（b）で垂直抗力が0以上じゃないと行けないんですか？

-mv² mgr=- = 1/2 m² 2π ゆえに -=2π T= W 2 (1) 重力による位置エネルギーの基準を点Bの高 さとする。点Aと点B間での力学的エネルギー保 存則より よって N=m N=m(g+²) よってv=√2gr [m/s] 速さで等速円運動をする立場で考 えると, 半円筒の中心方向にはたら く力のつりあいより v² N-mg-m- -=0 r ①式を代入して -=T 20 [s] tot N=m (2²-9) よって 式を整理するとv=v²+4gr £₂t_v=√/002²-4gr (m/s) 速さで等速円運動をする立場で 考えると, 半円筒の中心方向には たらく力のつりあいより v² N+mg-m=0 Vo N=m(g+2gz)=m(g+2g)=3mg〔N〕 (2) (a) 重力による位置エネルギーの基準を点Aの高 さとする。 点Aと点C間での力学的エネルギー 保存則より 1 mv²=1/mv²+mgx2r IN P-5g=0 r よってv=√5gr [m/s] 2 ①式を代入して N=m(²-49r-g) = m (-5g) (N) mg mg (b) N≧0であれば, 小球は半円筒を離れずに点 C に達することができる。 したがって, N=0 とな るvの値が,点Cに達することができるような ひ の最小値である。したがって 2 N 13 単振動 (1) (a) x=0.30sin 4.0t と x = Asinwt の係数を比

物理、【単振動】 どうしてこれはマイナスになるのでしょうか？どう見ればそう解釈できるのか教えて欲しいです。vのみプラスなのもわかりません

Step きり 2 解答編 p.74~79 大井 を埋めよ｡ 139 単振動次の の長 光 単振動は,一般に①運動する物体の正射影とし て表される。円の半径を 4,角速度を①時刻 t=0 合いのときの物体の位置をPとすると,時刻におけるスレ クリーン上の座標は♪=②と入される。ほし におけるスクリーン上の単振動の速度を加速度を る。 aとすると,v= 3) と表される。 auを用いて表すとa=⑤であ る。 またが正に最大になるとき、b==⑦となる。単振動において を とよぶ。質量mの物体に万Kでは正の定数)と表される wot スクリーン POU Aを ような ⑩0 力かはたらくとき､物体は単振動する。このときの周期Tはm Kを用 T=① / と表さ mot自然 hot fit to Max 物理 10 140 0.30- AB 40-40-06 z物体がある。この物体は、 M

反射板とドッピュラー効果で質問です。 （1）を考える時、音源から直接観測者に届くfをなぜ考えないのか教えてください🙇‍♀️

[] 発展例題32 反射板と 図のように,観測者Oと振動数fo [Hz] の音源Sは静止し ており, 反射板Rが左向きに速さvo 〔m/s]で運動する。 いず れも同一直線上にあり, 音速をV〔m/s] とする。 次の各問に 答えよ。 CHH (1) 観測者が聞く反射音の振動数は何Hz か (2) 音源Sが音を to [s] 開発したとき、観測者Oは反射音を何s間聞くか。 > KAULASS 指針 (1) 反射板Rは,音源Sから出さ れた音を観測者として受け, それを反射すると き, 音源としての役割を果たす。 それぞれドッ プラー効果の式を用いて計算する。 (2) 1波長分の波を1個と数えると, 音源Sが 発した波の数と観測者Oが聞く波の数は等しい。 解説 (1) 反射板Rが受ける音の振動数 V + vo f₁=- ・fo [Hz] V 反射板Rは振動数 [Hz] の音源とみなせ, 観 f [Hz] は, h= 〔Hz] foto f₂ 0 測者が聞く反射音の振動数 [Hz] は, ƒ₂ = __V____ƒ _ _V+vo V-vo V-Vo t== S = -f(Hz) k (2) 観測者Oは1s間に個の波を受け、求め る時間を t とすると,その間に受ける波の数 ft と,音源Sが発する波の数 foto は等しい。 fzt=foto ² Vo (東亜大改) V-Vo V-voto + vo V + vo R ~to [s〕間

(１)だとAはもう滑っているのに(2)だとAは滑る直前になるのはなぜですか？ 何を見たらそう解釈できるのか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

チェック問題 1 運動方程式の立て方 右の図のように, 傾きが 自由に変えられる板の上に質 量Mの物体Aを乗せ, 軽い糸 でなめらかな滑車を通し質量 mのおもりBをつるした。 物 体Aと斜面との静止摩擦係数 をμlo, 動摩擦係数をμとして,次の問いに答えよ。 x (1) 0 = 0 つまり板を水平としたとき, Bは下降した。 その加 速度の大きさを求めよ。 X (2) 001のとき, Aが斜面下方へすべり始めた。 μO を求めよ。 M AX To 0 KIA 標準 10 分 ( m DM = Woul + LOA B 1 (3) 001のときのBの上昇加速度の大きさを求めよ。 CA

これは何の公式を使って解くのか教えてください🙇‍♀️

mn K₁= K3= 次の文章中の空欄 30 問3) 31 に入れる式と数値として最も適当なも のを,それぞれの直後の{}で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 3m される核融合反応が生じたとする。 衝突前の2個の2Hの運動エネルギーは等 2個の重水素の原子核2H が直線上を逆向きに運動して衝突し, (*) 式で表 しく、ともに ( 35 MeV であった。 反応後のヘリウムの同位体の原子核 3Heの 運動エネルギー, 中性子 n の運動エネルギーをそれぞれK,Kとすると,エ SE ネルギー保存則より、はじめに2個の"Hがもっていた運動エネルギーおよび 核融合反応で発生する核エネルギー E1 の総和が, K3 および K1 の和に等しい。 例するので, 中性子の質量を mm とすると, ヘリウムの同位体の原子核の質量 陽子と中性子の質量がほぼ等しいと考えると, 原子核の質量は核子の数に比 は3mmと表せる。よって, Ki を Ks を用いて表すと CS.0 ①/12/13 31 30 Moro . ①① 1.0 ②② 2.3 (3) 3.0 ④ 4.2 8C 17.0 ② //ks である。 B1=33MeV であるとすると. ③ 3K 3 4K3 MeV である。 k.m nip P3=√12kg 3mm Pi=√2kimn P3-P120 N2km-N2kimn=0 K₁ = 3 K3 2 0.35Mevx2+3.3MeVzk3+3k k321.0MeV p= b = 4 = E p=√12k-3m

（1）がわかりません。 答えは4.0sの時なのですが、AとＢの速度が一緒になった時になぜ距離が最大になるのか分かりません。

思考 27.2 物体の運動 物体AとBが,図のv-tグラフ のような速度で, 一直線上を動いている。 時刻 t=0s のとき,両者は同じ位置にあったとして,次の各問に 答えよ。 (1) 0≦t≦8.0s の範囲において, AとBの間の距離 が最大となる時刻は何か。 ↑v[m/s] 8.0 2.0 0 A 4.0 B (2) 0≦t≦8.0s の範囲において, AとBの間の距離 が最大のとき, その値は何mか。 (3) AがBに追いつく時刻 tは何sか。 (4) 0≦t≦8.0s の範囲において,時刻 0s での位置からの移動距離 x[m〕を縦軸,時刻 t[s]を横軸にとり, A, B の x-tグラフを1つの図にまとめて描け。 (岐阜聖徳学園大改) t[s] 8.0