この問題の解説をお願いします🙇‍♀️

音が 開花 's と 〇間 振 きっ 思考問題 3 気柱の振動 (p.128~131) ガラス管にピストンを取りつけて閉管とし,この管口 の近くにスピーカーを置いて振動数が一定の音を出す。 ピストンの位置を管口から徐々に遠ざけていき, 1回 目の共鳴が起こったときの,管口からピストンまでの 距離をはかる。 同様に、2回目の共鳴が起こったと きの,管口からピストンまでの距離をはかる。こ の実験を3回行い, 表のような結果が得られた。 よ。 A 実験1 実験2 実験 3 11 [cm] 7.2 6.8 7.0 Z[cm] 24.3 23.8 23.9 (1) 実験ごとに音の波長を求めてそれらを平均すると, 音の波長は何cm と推定されるか。 (2) 温度が上がると, ムの値はどのように変化するだ ろうか。 Link 133

(2)についての質問です。 固有振動とは両端が節になる振動のことだと思うのですが、なぜ解答は答えのようになるのですか？？ 振動数を上げていくと、3倍振動が起こる。というところが理解できません。解説お願いします🙇‍♀️ 追記 類題5の(2)の解説もお願いします🙏🙏

10 20 例題5 解 気柱の振動 長さ 1.7mの開管内にある振動数 の音を入れたところ, 2倍振動が 発生した。 音の速さを 3.4×102m/s, 管口の位置を腹とする。 (1)音の波長 2 [m]と振動数 [Hz] を求めよ。 1.7 m (2) 音の振動数を徐々に上げていったとき、 次に気柱の固有振動が起 こるのは,振動数が何Hzのときか。 定在波を図にかき,管の長さと音の波長の関係を考える。 はんはちょう (1)2倍振動なので,開管の長さが半波長(2)の2倍に等しくなる。 1.7 = λ2 × 2 2 よって A2 = 1.7m また, 「v=fi」(p.111(3)式) より 22 -1.7m V 3.4 × 102 f2 = = = 2.0×102Hz 12 1.7 (2) 振動数を上げていくと, 3倍振動が起こる。そのときの波長を 3 [m], 振動数をf [Hz] とすると 1.7m λ3 1.7 = × 3 2 = λ3 = 3.4 3 「v=fi」より m 3.4 3.4×102 = fs × よって f = 3.0×102Hz 3

x＝1.5、1の時 位相がπ/4とπ/6というのをどのようにして求めれるのでしょうか？教えてください。

17* 実線は +x方向へ進む正弦波yを,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。 AI x 03 6 9 12,15 [cm] AY

（1）どのように考えるのか分かりません。教えてください。 S1、S2が同じ振動で生じてるから、真ん中で腹となって、強め合いの線を書くとこのようになると思うんですが、谷になる理由が分かりません。 後、一定時間1秒ごとというのはどういうことを示しているのでしょうか？何か意味ある... 続きを読む

AI 351. 波の干渉浅く水をはった大きな水槽で, 水面上の 2点S, S2 を一定時間 1.0s ごとに同時にたたき 2つの 波をつくる。 図の円, または円弧は, 時刻 0sにおける波 の山の位置を表している。 次の各問に答えよ。 S₁ (1)Aは, S, から 1.5 波長, S2 から 2.5 波長はなれた点 である。 図の状態において, Aは山, 谷のどちらか。 (2)(1)のAの山, または谷は移動するか、しないか。 •S2 第1章 波動 (3) (2)移動すると答えた場合は, 1.5s後の位置を図中に黒丸で記入し,そのかたわ らにBと示せ。 移動しないと答えた場合は,図中のAを○で囲め。 例題47

35番です。どこをx,y,0と置くのかがわかりません

35* ** C, C2 はすでに 20 V で充電され, C3 は未充電 である。まずスイッチをaに入れ、次にb に切り替え C1 たとき, C の極板 A上の電荷を求めよ。 AB 2μF 1μF C3 b 6μF JU K 1

電位差についてです P,Qの電位差を求める問題ですが、それぞれに流れる電流i1,i2を使ってオームの法則を用いてVを出す というところまでは理解できましたが、オームの法則に代入するRの値がなぜ4Ω,8Ωなのかが分かりません。 電流が点P,Qを流れる前に通る抵抗は2Ω,8Ω... 続きを読む

A (1) 十分時間が経過すると, コンデンサーに は電流は流れなくなる。 点Pを流れる電流 [mA],点Q を流れる電流をI2 [mA] とする。 キルヒホッフの第2法則より 120=(2+4) I₁ 120=(284) I Ii=20 1₁+12 2kΩ 8kΩ C. I₁ IT ·120V ∴I=20 [mA] P Q このように,[kΩ] と [mA] をペアにす ると,[V] = [kΩ] × [mA] となり式 が立てやすくなる。 4kΩ ☐ 8k 120=(Ats 8kΩ 12=75 Z 120= (8+8) Iz 27.5mA 4 :.I2=7.5[mA] キルヒホッフの第1法則より, 電池を流れる電流はI+Iz=27.5[mA] (2)Zに対するPの電位 VP は Vp=4L=80〔V〕 である。 Zに対する Q の 電位 Vo は Vo=8I2=60[V] である。 したがって, Pの方がQよりも電 位が高い。 電位差は VP-Vo=20 [V]

(2)の最初の式で大気圧の存在を考えていないのは問題文のどの表現によるものですか？

例題2-6 第2章 気体分子の運動 151 熱気球 解答 熱を伝えない材料で作った気球がある。 気球は,内部の圧力と外部の圧 力が等しくなるように、抵抗なく膨らんだり、縮んだりすることができる。 また,気球内には加熱用のヒーターが取りつけてある。この気球にヘリウ ムガスをm 〔kg〕 だけ入れて密閉する。 はじめ,ヘリウムガスの温度は To [K] で, 気球の体積は Vo〔m〕 であった。 気球自身の質量とヒーターの質量の和を2m 〔kg〕 とし, 大気圧を Po 〔Pa], 大気の密度を po〔kg/m3], 重力加速度の大きさをg〔m/s2] と する。 次の問いに答えよ。 (1) はじめの状態で気球にはたらく浮力の大きさ F。 〔N〕 を求めよ。 (2) ヒーターでヘリウムガスをゆっくりと加熱したところ, 気球が空中に 浮かんだ。 このときのヘリウムガスの温度T] [K] と気球の体積 V] [m] を求めよ。 ETS (1) 浮力の大きさは、 同体積の大気にはたらく重力の大きさと等しい。 (p.68) Fo= poVog 〔N〕 (2) 気球およびヒーターにはたらく重力 2mg 〔N〕 と気球内のヘリウムガスにはたらく重 力mg 〔N〕 と浮力 po Vig 〔N〕 がつり合う。 2mg+mg = po Vig 3m Po V₁₁ = (m³] この間のヘリウムガスの圧力は一定なので, シャルルの法則が成り立つ。 Vo_V1 To T₁ T₁ -To= Vo =V₁T=3m To (K) 00Vo (S)

＝で繋がりすぎてどこを公式として使えばいいのか分かりません。どこを覚えてどう使うのですか？？

V am へいかん きちゅう 41 V 1 閉管内の気柱 im= =m. fm= =mfi m 41 の振動 (基本振動数 f,m=1, 3, 5, …) Am im [m] 固有振動の波長, [m] 閉管の長さ fm [Hz] 固有振動数, V[m/s] 音の速さ 21 かいかん 2 開管内の気柱 λm² = の振動 きょうしんきょうめい E. HE m V V fm= =m. =mf1 am 21 (基本振動数 f, m=1,2,3, ･･･) 入 〔m〕 固有振動の波長, 1 [m] 開管の長さ Am fm 〔Hz] 固有振動数, V[m/s] 音の速さ 振動休にその固有振動数と同じ振動数で力を

なぜ引き合うとしているのですか。逆で考えた場合符号が違い答えが間違ってしまいます。

53.くたてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に, 同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A,Bを通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, ばねの他端は棒のO端に固定した。ばねは OP 方向のみに伸縮し,棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 x=0- 物体B 接着剤 物体A A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさをgとする。 初めに,ばねはその自然の長さからd だけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みd を,m, k, g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。 物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を,m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。また,物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり,Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x 軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m, k, g,x を用いて表せ。 図 (6) Tをxの関数として, -3d≦x≦ とする。 の範囲でグラフに描け。 ただし, ここではb>3d 次に,接着剤の接着力が小さく, 物体 A, B間の引きあう力の大きさが mg 以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。ただし,離れる瞬間の前後で,物体AとBの運動エネル ギーや, ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 物体Bをつりあいの位置から6だけ押し下げ,静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 (7)運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,bはある値 6 以上でなければならな い。 bı を,m, k, g を用いて表せ。 (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを,m,k,g. 6 を用いて表せ。

式の立て方はわかるのですが、どうして振動の中心が変わるのかわかりません。教えて頂きたいです🙇

52. <あらい面上で振動する物体の運動〉 ばね定数 質量m 図のように, 水平なあらい床の上に質量mの物 体が置かれている。 物体はばね定数んのばねで壁と つながっている。 右向きにx軸をとり, ばねが自然 の長さのときの物体の位置を原点とする。 次の問い に答えよ。 ただし, 重力加速度の大きさをgとする。 物体を原点より右側で静かにはなす実験を行った。物体を位置 d(> 0) より左側ではなす とそのまま静止していたが,右側ではなすと動きだした。 (1) 物体と床の間の静止摩擦係数μを求めよ。 0 x 物体を位置 x(>d) から静かにはなすと, 物体は左向きに動きだした。 その後, 物体の速 さは位置 x1 (<-d)で初めて0となった。 (2) 物体と床の間の動摩擦係数μ' を求めよ。 (3)物体の加速度をαとして,左向きに運動している物体の位置xでの運動方程式を示せ。 (4) 物体が x から x1 に移動するまでにかかった時間を求めよ。 (5)xo から x1 に移動する間で, 物体の速さが最大となるときの位置と速さを求めよ。 その後, 物体は右向きに動きだし, ある位置 (>d) で再び速さが0となった。 (6)x1 から再び速さが0となった位置に移動する間で, 物体の速さが最大となるときの位置 を求めよ。 (7) 物体の速さが再び0となった位置 x2 を x と x1 を用いて表せ。