(3)の問題で浮力の向きが図のようになる理由を教えてください！

物理2次特編3回目 時間:20~30分 1) Po 図のような熱気球がある。風船部分の体積をV, 全体の 質量を Mとする(風船内の空気の質量は含まない)。風船内 の温度は大気の温度とは無関係に自由に制御できる一方, 風船部分には空気の出入りロがあり,風船内の圧力は常に 大気と同じ値に維持される。風船内部の空気を加熱すると, 大気と比べて密度が低くなるため,熱気球は遅力を得る。 地表付近の大気は, 絶対温度To, 圧力 P。であった。気体 定数をR, 空気のモル質量(1mol 当たりの質量)をm, 重 カ加速度の大きさをgとする。以下では, 風船部分の体積Vは一定であり,風船部分以 外からの浮力はないものとする。また, 気球の高さは十分小さく,風船内の空気の圧力は 一様であるとみなしてよい。空気は理想気体として取り扱うことができるものとして,次 の問いに答えよ。 V M M To, Po ア 2 n 初め,風船内の空気は大気と同じ温度であり, 熱気球は浮上しておらず, 地面に接して いた。 Po= (1) 風船内の空気の質量を To,Po, m, R, Vを用いて表せ。 (2) 地表付近の大気の密度 PoをTo, Po, m, Rを用いて表せ。 (3) 風船内の空気の温度をゆっくりと上げていくと, ある温度で熱気球が地面から離れ た。このときの風船内の空気の密度 p」を Po, V, Mを用いて表せ。また,このとき の風船内の空気の温度T,を Po, P1, T,を用いて表せ。 (4) 風船内の空気の温度をどれほど上げることができたとしても,熱気球の質量が大き すぎれば浮上しない。すなわち, 熱気球が浮上することができるとき, その質量 Mは ある値 M。より小さくならなくてはならない。M。を Po, V, gのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) To=300 K, Po=1000 hPa, V=2000 m° のとき, M,を計算せよ。 必要なら g=9.8 m/s?, m=29 g/mol, R=8.3 J/(mol-K) を用いよ。有効数字1桁まで求め, 解答には単位も付すこと。 c3) Pit 次に,浮上し始める温度T, が一T。となるように熱気球の質量Mを調整した。 (6) このときの熱気球の質量 MをTo, Po, m, R, Vのうち必要なものを用いて表せ。 その後,風船内の空気の温度をT,よりわずかに上げ, 熱気球が浮上した後すぐに空気 の温度をT,に戻した。すると, 熱気球は地表から h(>0)の高さまで上昇し, 静止した。 大気の圧力と温度は高所では減少することが知られている。地表付近では, 地表からの高 さxの関数として大気の圧力 P(x) と温度T(x) を以下のように定数αおよびβを用いて 近似的に表すことができる。 P(x) =P1- T。 号) T(x) =To-Bx 上式が常に成りたつものとして次の問いに答えよ。 (7) 高さ*での大気の密度をT。 Po m Ra のるキ ン の ロ」

(4)の(イ)はなぜ4分のλを足すのかおしえてください。

(1)基本振動が生 『振動数が変えられるスピーカーを,管口から少しはなして置 スピーカーの振動数を0 Hz からしだいに大きくしていったとき,3回目に共鳴 (2) 振動数が変えられるスピーカーを,管口から少しはなして置 さの音波の 長は何mか。 スピーカー した音の振動数を求めよ。 センサー 78, 79 ) 237 気柱の共鳴 右図のような気柱共鳴実験装置で,管口付近 n でおんさを鳴らしながら, 水面を管口のところから少しずつ下げ ていったところ,水面の高さが管口から 16.0cmのところで初 めて共鳴し、50.0 cm のところで2回目の共鳴が起こった。この ときの音速を340 m/s とする。 (1) 音波の波長は何 cm か。 (2) おんさの振動数を求めよ。 (3) 開口端補正は何 cm か。 Y 4) 2回目の共鳴が起こったとき, 次の場所は管口から何cmの ところか。すべて求めよ。 ただし, 管口より上の部分は考えなくてよい。 (7) 空気が振動しないところ ウ空気の疎密の変化が最も激しいところ (イ) 空気の振動が最も激しいところ センサー 78, 79) T 19 音源の振動 必解

2b I=mv1y’-m(-v1y) のv1yにマイナスがつく理由教えてください

9 だ SS"け は床/。芋上なは9のるや6 2-b. 衝突 ーー 直成分の大きさを2 とすると のゎ三の ニャ2gZ 衝突直後の 1 成分の大きさるを ヵ とすると の 三@のゎ (=e/2g) 求める力積を7/ とすると, 運動量の変化は力積と等しいので =タzのアー (一の 。三46の 十 2の にっ の(1 素 @) =zzy2g4 (1 +の)

2b 公式にあてはめるとマイナスつくのに v1y’=ev1y(=e√2gh) にマイナスがつかない理由教えてください。

[ 1T 〕 空欄| 1 | -| 6 | にぁてはまる最も適当な答えを解答若から選びなさい. 図 1 のように, 床からの高き 万の点 A から質量 み の小球を静かに離した. 小球は, なめらか な曲面に沿って運動し, 床からの高さんの点Bから水平に飛び出した. その後, 小球は, 水平 でなめらかな床に衝突してはね返り, 再び落下し床と衝突してはね返る. という運動を繰り返 す. 小球と床との反発係数(はね返り係数)eは0 くe<1とし, 重力加速度の大きさをgとす る. ただし, 空気抵抗, 曲面および床との摩擦は無視できるものとする. 小球が点Bから水平に飛び出す瞬間の速さは | 1 1 -a | であり, 点Bを飛び出してから床に 初めて衝突するときまでに要する時間は | I1-b | である. 小球が床に初めて衝突したとき, 床 から受ける力積の向きは図 2 の | 1 2 - a | であり, その大きさは | 12-b | である. この衝突で 失われた力学的エネルギーは | 1I3 | である. 小球が初めて床に衝突してから 2 回目に床に衝突するまでに要する時間は である. 同様に, 2回目の衝突と3回目の衝突の間の時間は | I5-a | であり, ヵ回目とヶ十1回目の衝 突の間の時間は | 1I5-b | である. 小球は床と衝突を繰り 返し。z が十分に大きくなるとはね返らずに床上をすべり始める. 小球 が点B から水平に飛び出してからすべり始めるまでに要する時間は | 【6-a | である. また, 点 Aで小球を離してからこのときまでに小球が失う力学的エネルギーは| 16-b | である. な お, 必要であれば, ーー (0 <ヶ<1) 鹿 の分式を用いよ.

物理の波の気柱共鳴の問題です 難しいので分かる人居たら教えてください 3枚目は自分の答えなんですけどあってますかね

次の文章を読み、(1)~(11) の問いに答えよ。(7 の問いについて人 トコピン ーー 適当なものを選択せよ、 発振吉に接続したスピーカーを使って, ガラ ス管中の気蘭の共鳴実験を行った。図のように ガラス管の右員にはビストンが設置されてお り, その位置を自由に動かすことができる。た だし、(1(6) の問いでは, 温度は五で一定でもるとする。なお, 管口と定常波の腹の位 置は一致するやのとする。 。 (為」 ス ピーカー側の管ロからの距離了。 の位置にビピスト ンを固定し スピーカーから出る 音の振動数を 0 からしだいに増していった。 (1) 最初に共鳴する音の振動数 , を と管内の音の速さ 」 を用いて表せ。 (@ さらに, 振動数を増していき,ヶ回目(ぁヵ志2) に共鳴する音の振動数を ヵ, P, を用いて表せ。 (⑬) 3回目に共喰する音の振動雪は /。であった。このとき, 気柱の定常波の腹の数は -菅口での腹も含めて何個か、さらに, 7。 を 区。 を用いて表せを。 (国 次に, スピーカーから出る音の振動数を /。に固定する。その後, ピストンを也, の 位置からスピーカー側へゆっくりと動かした。 (⑳ ビストンがスピーカー側の管ロから 了。 の位置で, 次の共鳴が生じた (>ア。 ーー をこのときの音小の波長 4 を用いて表せ。 - ーー お を音の速さと 太を用いて表せ。 ⑥ 万はの何倍になるか。 [避 スピーカーから出る音の振動数を 。 に保ち。 ビストンをスピーカー側の管口から 万」 の位置にもちどしたところ, 気柱に共鳴が生じた (状態 A)。次に, ビストンの位置を 了」 に固定したまま, 管内の気体の則度を呈から上げではしたところ, 管内の音の速 さが増大し, 共鳴が起こちなくなった。その後, ピストンの固定を外し, ピストンを動 かすと, スピーカー仙の管日かち7。の位置で HiOKWMOgこった このとき き, 定常波の族の数は状癒 A と変わちなかった。 (ココのにはEo2 トンは{① スピーカーから遠ざさかる向き, @ 3がかづく 向き] に動かした。 (⑳ このときの気柱内の音波の波長を 。 を用いて表せ。 (⑳ このときの音の速さ。をと, を用いて表せ。 スピーカー ガラス管

授業でやってなくて、調べても理解できないまま解けていないので、解き方と解説を教えて下さい。🙏 答えも載せてあります。

図の HM はハーフミラーで, 光路に対 して 45” の角度で置かれている。A と Bは それぞれ, 光路に対して垂直に置かれた 2 つ の平面鏡の上の点である。HM の点 0 に, 図の左から入射した単色光は透過光と反射光 に分かれる。 透過光は平面久の点 A で反射 された後, さらに HHM の点 0O で反射されて 光検出器 D に到達する。 一方,反射光は平 面多の点 B で反射された後, HM の点0 を 透過して光検出回 D に到達する。 2 つの平面鏡の点 0 からの距離を 0A一0B=ニ2 になるよ うに置き, 入射光の波長を変化させていくと, 光路0つAつ0 つD と, 光路0つBつ0っ Dを経た光の王渉によって, D で検出される光の強度が変 化する。 次の問いに答えよ。 (1) まず, 入射単色光の波長を変えていくと, ある波長 4」 で検出 される光の強度が極大 値を示した。このときの, 9と 4 の関係を整数 を用いて表せ。 (②⑫ ねから波長を長くしていくと, いったん検出光の強度が減少した後。 再度増加を色 め, 波長 4。 で極大値を示した。このときの, と 4。 の関係を (1) の整数 を用いて表 せ。 (⑬⑲ (① と⑫ の結果を用いて, み とづをそれぞれ 4」, 4。 を用いて表せ。 (4⑭ 波長をにもどし, 平面鏡 A を右に移動すると, 光検出回D では極大と極小をく り返した。 回目の極大 (初めの状態の極大を 1 回目 とする) となったときの平面鏡の 移動距離 47 を, , れ で表せ。 ト| 位相の変化を求めるため, 2 つの光がそれぞれ何回反射するかを考える。 |

（2）と（4）がわかりません。 （1）の解答はv=2（l2-l1）fです。 よろしくお願い致します。

図のようが, 水面の高さを調節して気柱の長さ 7 を変化させ おんさ ることができるガラス管がある。 振動数/のおんさをガラス管 にで の管口付近で鳴らしながら, ガラス管内の水面を管口からしだ | 下げていくと 7=ニ/」 のときに最初の共鳴が起こり, 7=/。 す いに のときに2回目の共鳴が起こった。 ⑪ このときの容気中の音の速さを求めよ。 @ 共鳴が生じているとき, 音波は定常波になっている。この とき, 開日端付近における振動の腹は, 開口端の外側にある。 開口端からその腹の位置までの距離 47(明口敵補正) を求めよ。 ⑬ 2 回目の共鳴が起こっでいるとき, 空気の疎密の変化が最も激しいのは, 管ロから いくらの距離のところか。次の ①こ⑥ の中から 1 つ選べ。 ①6 0 @4 ⑧ 2 0と2 ⑧ ヵと (⑳ 3回目の共鳴が起こるときの気柱の長さ /。 を, と7。 で (⑤) 気温が下がると, 共鳴するときの管口から水面までの長さ7ヵ, 7。はどう変わるか。 次の①て⑥⑤ の中から 1 つ選べ。 両方と短くなる 。②⑳ 両方とも変わらちない ⑬ 両方とも長くなる るン万のみ短くなる ⑥ のみ長くなる

【高校の物理】3つの管の3回目の共鳴の問題です。 答えは①ではなくて②~⑦のどれかなんです！！ 教えてください！！！！！！

問4 図4 のように, 長きが N の 衝/。 2の億A, BCが3つある。管Aは 軸潤が義いているが。 管D と管Cは一引か閉じている。拓動数を変えること のできるスピーカーを菅の近くに加き。 振動到を徐々にゼロから上げていくと。 でがで 3 つのうち 」 つの穫が共鳴した。さらに扱動数を上げるといっうたん共亡 は消え, やがて再び3 つのうち 1つの管が共鳴した。さらに拓動数を上げると 共鳴は消えるが やがて 3 回目の共鳴が起こった。 3 回目に共喝した管として 地も通当なものを 下の0-⑳のうちか5一っ選べ。 | 4 ]