2021年度東京都市大の物理の問題です。 この［8］の方で、三角形の辺の比を使ってPQ間を求めようとしました。そうしたら、√3(v0)^2/2g （解答の通りです）と出ました。しかし答えは√3(v0)^2/g でした。 計算過程や考え方でどこが間違えたのでしょうか。

問1 図のように, 水平な床の上に点P, 点Qがある。 PからQの方向に床となす 角60°の斜め上方へ,大きさ の初速度で小球Aを投げ出した。それと同時 Vo にQからPの方向に床となす角30°の斜め上方へ, 小球Bを投げ出した。 する と, A,Bはともに最高点に達したところで衝突した。 このとき, 小球Bの初 速度の大きさは,ひ 7 倍である。 また, PQ間の距離は 8 となる。 ただし,重力加速度の大きさをgとし, 空気抵抗は無視できるものと する。 STOT 8.8 A vo P 60° 21.0 30° B Q or 08.0 (F)

自分がたてた式はなぜ違う？

15 雨が鉛直方向に 10 m/sの速さで降っている。水平に走る列車から見ると雨 は鉛直線から30°傾いていた。 列車の速さ”はいくらか(物理)。

なぜ温度が等しくなるのですか？

4. 以下の設間の解答を所定の解答欄に記入せよ。 解答中に分数が現れる場合は既約 分数で答えよ。なお, 導出過程は示さなくてよい。 熱を通さない断熱材でできた内側の断面積Sのシリンダー容器(以後, 容器と 呼ぶ)がある。気体定数を R, 重力加速度の大きさをgとする。 (A) 図1のように容器を鉛直方向に固定し, 熱を通す透熱材 (熱をよく通す素材) でできた熱容量の無視できる質量 Mのピストンを容器内側の中央に設置して, ビストンの上側と下側にそれぞれ1 mol ずつ(合わせて2mol)の単原子分子の 理想気体を入れた。 ピストンで密封された上側と下側の理想気体の圧力, 体積, 温度はともに等しく,その圧力を P。体積をV%温度を T, とする。この状態 を状態1とする。/ 次に状態1で容器の中央に設置されていたピストンの固定を外すと,ピストン は鉛直下方にゆっくりと距離aだけ移動して静止した (図2)。この過程におい て,ピストンで仕切られた理想気体は常に平衡状態に達しており; ピストン上側 の理想気体の圧力はP, 体積は Vで, ビストン下側の理想気体の圧力は P, 体 ん 積はVらであった。この状態を状態2とする。なお, ピストンと容器の間に摩擦 力はなく,ピストンは鉛直方向になめらかに動くことができる。また, ピストン と容器のあいだに隙間はなく, ピストンで仕切られた理想気体は反対側に漏れ出 品。 ることはないものとする。

この問題の問3、4、5の解説をお願いします 答えは全て4です

武蔵野大全学 のある時刻における山の波面(実線), 谷の波面(破線)を表したものである。 振幅 A, 波長入の水面波を送り出した. 図は, 水面全体に広がった同心円状 水面上のLだけ離れた波源 S, S, を同振幅, 同位相,同振動数で単振動さ。 84 2021 年度物理 武蔵野 (解答番号 13 る-C 【問題3】次の文章を読み,間1から問5に答えなさい。 a L s! い と 美s ではねかえっ 図 問1,図において S, の位置には S, からの波の山の波面が、S,の位置にはS, か らの波の山の波面がある. S,. S2からの波の波長入にっいてLを用いて表す 式として,最も適当なものを, 次のうちから一つ選び, 番号を答えなさい。 13 問2水平 街突時の速度の 3 入=4Lちから の入=L 2 入=2L び。 のスー号 6 ス=ム 開2 次の文章中の空欄[ア ],[ イ),[ウ]に入れる式の組合せとして最 楽() も適当なものを,下のうちから一つ選び,番号を答えなさい 14 水面上では、波が強め合うところと,弱め合うところができる。この上うに [ウ)である。 ら

物理の単振動の問題です。 (ウ)はどういう状況なのか理解できないので教えていただきたいです🙏

2021年度 のように の方向へdo 次の問題の口 の指定された欄開にマークしなさい。 (34点) 図1に示すように,水平面に対して角度0[rad) だけ傾いたなめらかな斜面上に台車Aと台車Bがあ る。台車Aは斜面上を動かないよう手で支えられて いる。また,台車Bは斜面上の壁に下端が固定され たばねの上端に取り付けられ,っりあって静止して いる。台車Aは斜面上の台車Bよりも上の位置にあ り,高低差はh[m] である。以下の問いでは, 台車 Aと台車Bの大きさ,ばねの質量は無視できるもの とする。また, 台車Aの質量はMA [kg], 台車Bの 質量は mB [kg], ばね定数は「k[N/m], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)台車Aから静かに手をはなすと台車Aが台車Bに衝突した。台車Aが台車Bに衝突する直前の台車Aの 速度の大きさは7) ][m/s) である。台車Aと台車Bが完全非弾性衝突し, 台車Aと台車Bは一体とな り運動を続けたとする。このとき, 衝突によって台車Aおよび台車Bの力学的エネルギーは け失われる。一体となった台車は,斜面上で単振動をした。衝突の瞬間から単振動の半分の周期だけ時間 が経過したとき,ばねは自然長から 長での位置と一致するとき, hは) [m/s] である。 の中に入れるべき正しい答を解答群の中から選び,その番号を解答用マークシート 台車A 台車B ばね定数k 壁 上水平面 の 図1 (イ) (J]だ (ウ)][m]だけ縮んでいる。単振動したときの最高点がばねの自然 (オ) [m)と表せる。また, 台車の速度の大きさの最大値は (ア)の解答群 0 gh 1 2gh gh 2 3 2/gh h 2 4 2 MA -gh ma+mB 2mAmB 2 MA+mB 2m。。 3 MA+mB (イ)の解答群 MAMB -gh MAtmB 0 1 -gh gh 2 MA MAMB 2 mA 1gh MAMB 4 2(ma+mB) Joh 5 6 2(ma+ma)9h. 2mBgsin0 k 7 4(ma+n mB) 4(ma+mB)9n (ウ)の解答群 mBgsin0 k (ma+ma)gsin0 2(ma+mg)gsin@ 73 0 1 2 k k (2ma+ma)gsin@ 5 (ma+2ma)gsine 6 2(mg-ma)gsin0 4 k k (2ms-ma)gsin0 k 7

大門2の(ウ)で電気量保存則の立て方が分かりません。そもそもコンデンサー2に蓄えられる電気量が2q0-q1になる理屈が分かりません💦

A モーター 0.S ル 床 (n9 2.0 図3 次の文章を読み,以下の各問に答えよ。 2 図1のような一辺の長さ w [m]の正方形の薄い金属平板2枚を用いた間隔 d (my の2組の平行板コンデンサーC, Cg がある。平板の空間は真空 (真空の誘電率 F/m))であるが,コンデンサー C2 には図の右側から平板と平行にx [m]だ ナ比誘電率,P誘電体をゆっくりと挿入していく。誘電体は w × 20× d [m]の すき ま 吉右体で、挿入された部分は平板間に隙間なく埋まる。ただし, コンデンサーの 周辺部の影響は無視できるものとする。 ア) コンデンサー C, の電気容量(静電容量) Ci[F] を w, d, x, Eo, E, のう ち,必要なものを用いて表せ。 )誘電体をェだけ挿入したときのコンデンサーC。 の電気容量 C,[F] を w, 1, 2, E, Er のうち,必要なものを用いて表せ。 と C。を図2のように並列接続する。最初に, コンデンサー Caに誘電体を挿 ない状態(z = 0)でスイッチSを閉じて電荷を蓄えたところ, C, C2 とも

この問題の解説をお願いします 答えは2です

ビストンの断面が等しい二つのシリンダー A, Bに気 1のように,ピストンどうしを硬い棒でつないで,水平にした. A は熱を、 伝えるが、Bはピストンも含めて断熱容器である。最初,閉し込められた気ん はどちらも外部と同じ温度T.圧カ P,で,体積は Voであった。 でお 次に両方のシリンダーに力を加えて, ゆっくりと押し縮めたところ, A. 。 内部の気体の体積はそれぞれ17.. Va。となった。 このときの,Bに閉じ込めた ン込め,図 3合 人 間5 ただし、圧力がP.. 体積が V。の気体を等温変化させたときと断熱変化させ たときの圧力と体積の関係は図2のようになる. として正しいものを,下のうちから一つ選び,番号を答えなさい。 ぶ 変 5 圧力 断熱 A To, Po B 等温 P。 To 者せ番断熱 で 体精

3枚目の式の右辺がなんでこうなるかが分かりません。 d/xじゃダメなんですか?

B 金属箔の厚さをできる限り正確に(有効数字の桁数をより多く)測定した、 図4のように,2枚の平面ガラスを重ねて, ガラスが接している点0から Lの位置に厚さDの金属箔をはさんだ。真上から波長1の単色光を当てて 60 2021年度:物理/本試験(第2日程) 光と下のガラスの上面で反射する光の経路差は2dとなる。ただし, 空気の屈折 にお た て,平面ガラス間の空気層の厚さをdとすると, 上のガラスの下面で反射する 率を1とする。 反射光 e 入射光 とされ 次のの ともに定 平面ガラス 平面ガラス 金属箱 D x 図 4 問 4 金属箔の厚さDを表す式として正しいものを, 次の①~⑥のうちかァー つ選べ。D= 19 LAx 0 LAx 21 2 LAx LA の 24x LA 2 LA 4x 4x

なんでt=1/4fのときを考えるのかが分かりません

と左に進む正弦波の変位 y: (破線)を, 位置* の関数として表したグラフで :物理/本試験(第2日程) イ に入れる式と ア 号の組合せとして最も適当なものを、次ページの0~®のうちから一つ選 べ。 18 |に、定常波は波長も振幅も等しい逆向きに進む2つの正弦波が重なり つて生じる。図3は, 時刻t=0の瞬間の右に進む正弦波の変位yi(実線) と左に進む正弦波の変位y.(砂畿)を. 位置xの関数として表したグラフで 波長を入, 振動数をfとすれば, 時刻tにお ある。それぞれの振幅を A。 2 けるyiは、 06S 000 カ=今m2(n-号) A。 sin 2 πft 120 00E と表され,ya は, y2= ア と表される。図3の イ は,ともに定 常波の節の位置になる。 y さ最4 sH国料 本 A。 2 Y2: Ao. 2入 2 b OlaTSb

（1）がわかりません。答はv/Uになります。

2021H3 F選択物理演習 [A] B 86 断面積Sの長いパイプの左端 O。にピストンがはめ込まれ, 右端 は大気中に開放されている。パイプおよびピストンは断熱材ででOla) きている。ピストンを速さいで右へ動かすと, 少しずつ遅れながら次々 と右側の空気が押されて速さゅで右へ動き始める。動いている空気といり 静止している空気との境界面の移動する速さをUとする。 ピストンを動かし始めてから時間t経過後には, 境界面はB点まで 到達している。図 (a) は初期の,また図 (b) は時間t,(t,<t)経過後の,さらに図 (c)は時間も経過後の,そ れぞれの時刻におけるピストンの位置 O。→0,→0と境界面の位置 O。→B,→B とを示している。 はじめO,点からaの距離にあった A。点の空気は時間も経過後には A 点に移動している。その移動距離 は A=| (1) ]A,B である。これは OB 内の空気が一様に圧縮されていることを意味している。この過程 を断熱圧縮とみなそう。 そのとき, yを定数, また空気を理想気体として, Q A。 O Bi t(c) A B (O,B内の空気の圧力)× (0,B 間の体積)"=(OB 内の空気の圧力) × (OB 間の体積)? なる関係が成り立つ。ここでは, U>uである場合を考えよう。この場合, 大気圧を Po, OB 内の空気の圧力 をpとすると,OB 内の空気の圧力は下に与えられた近似式を用いれば, p=[ (2) 密度をdとすれば,時間tの間にパイプ内の空気が得た運動量は右向きに[ (3) 与えられた力積は右向きに(4) である。これらのことから, 境界面の移動の速さU= (5) たがって, 0℃, 1気圧の空気の場合, 境界面の移動する速さはU。= (6)] [m/s] である。さらに, 気温が 0℃からわずかに変化してT{C]になったときの速さは下記の近似式を用いれば, U=U,+ で表すことができる。 以上の問題において, (1)~(5) には式を, また (6) および (7) には数値をそれぞれ記せ。 なお,近似計算を行う際には, 微小なyに対する近似式: (1+y)*= 1+ayを用いよ。また, 数値計算に は,0℃, 1気圧の空気の密度: 1.29 kg/m", y=1.40, 1気圧 =D1.01× 10° N/m°, 0℃=273 K を用いよ。 となる。また,大気の である。さらに,その間に を得る。し (7]T [m/s に [大阪府大 2001]