⑵までは解けたのですが⑶が分からなく解説を見たのですが、右側に書いてある時間が未知なので〜というのがよくわかりません。x＝Vot-1/2gt*2の式にVo＝24.5,T＝6（⑴で求めた値）,g＝9.8を代入してはダメなのは何故なのでしょうか？

ルギー 36. 鉛直投げ上げ 海面からの高さが 29.4mの位置から, 小球を初速度 24.5m/s で鉛 直上向きに投げ上げた。 次の各問に答えよ。 ただし、重力加速度の大きさを9.8m/s^ と 君がした する。 maeb (1) 小球を投げ上げてから, 海に落ちるまでの時間はいくらか。 (2) 小球が海面に達する直前の速さはいくらか。 (3) 海面から最高点までの高さはいくらか。\ml 例題 知識

この問題の4番について質問です｡振動数はおもりの重さによっては変わらないとあるのですが，なぜですか？ おもりの数が多いほど，弦が張ることになるので，音が高くなると思ってました｡（ギターみたいな感じで）

(3) Hz である。 また, a=35cm をそのままにし, おもりを4倍に増やし たとき, 弦は共振しなくなった。 弦を再び共振させるには,Bを 少なくとも (4) cm 右に移動しなければならない。 64 弦の共振 全体の長さが120cm 質量 1.8g の弦の右端に滑車を通して質量 6 kgのおもりをつるし,振動源Sによって弦を振動させる。 この弦は, コマBを動かすことにより任意の一点を固定できる。 弦の張力はどこ も同じで,振動する AB間の距離をα, 重力加速度を10m/s2とする。 問1 コマBを適当に動かすと, a= 30cmで弦が共振する。 さらにB を右に移動していくと, a=35cm で再び弦が共振する。 したがっ て,弦を伝わる横波の波長は (1) cmであり,このときのAB 間の腹の数は (2) 1個である。 またSの振動数は (1) 振動数 fと波の速さが変わっていないの で、波長も変わっていない。 Aが節で今こ とに節があるから, Aから30cmの範囲の定 常波の様子は同じこと。 そこで,Bを右へ だけ移せば再び共振する。よって .. 1 = 10 cm 5cm ごとに腹が1つずつあるから 35÷5=7個 B =35-30 2 2 2 (2) 2 (3)密度は p = 1.8×10-3 120×10-2 B< [kg] と [m〕 を - = 1.5×10-3 kg/m 用いること v = mg P 6 × 10 V1.5×10-3=200m/s 2 もとの弦と同じ材質 同じ長さで, 直径が2倍の弦に張り替え て, αを30cmにし, おもりの質量を6kgに戻す。 このとき弦は 共振し, AB間の腹の数は (5) 個となる。 また, AB間の腹の 数を3個とするには, Sの振動数を (6) 200 v=fa より - f === 10 × 10-2 = 2000Hz (4) はじめはVP Img =fx.......① Hz とすればよい。 mを4倍にしたときの波長を とすると,fは< ①を見て,m を4 倍にすると A B 変わっていないから V p 4mg =fv.......② 2倍になると即断 したい。 S 中にス ② より 2= =24=21=20cm ① 1 (上智大) ・B' Level (1)~(4)★ (5),(6)★ Point & Hint 隔は (1) (2) 弦が共振するのは, 両端が節となる定常波ができるとき。 節と節の間 2 だから、弦の長さが1の整数倍に等しいとき,共振が起こる。 弦の長さが4=10cmの整数倍のとき共振するから、35cmより大き い次の値としては 40cm。よって,5cm 動かせばよい。 A 2 (5)直径を2倍にすると, 断面積が4倍になる から、密度も4倍になる。 波長を入とす ①からを4倍にす ③れば入は1/2倍と即 mg=fie ......③ 断できる。 ると V 40 この問題のような状況では,Sはおもりの重力 mg に より1=4 ∴ A2 = =5cm 2 12= cm ごとにあるから 30÷2=12個 は v [m/s] はv= (3) 弦の張力をS〔N〕, 線密度をp 〔kg/m〕 とすると, 弦を伝わる横波の速さ 等しい。

この問題の（2）が分かりません。 答えは節が2468で腹が13579らしいです。 節は振動しない（真ん中にある）ところで、腹は振動している（上下している）ところだと思っていたのですが、図t=Tとこの答えでは逆になっていて、よく分かりません。 詳しく教えていただけると嬉しいで... 続きを読む

110.定在波(定常波) 直線上を右へ進む波 A と, 左へ進む波Bがあ の波の先端が出あった状態になっている。 る。 A,Bともに振幅, 波長および振動数の等しい正弦波で, t=0で2つ t=0 ₁ = 1 ½ T A 3 B 4 6 2 3 8 9 た 2 3 6 8 9 t= 3T 34 3 6 7 8 t=T 2 5 6 8 9 3 (1) 周期をTとするとき,12T, 21, 22 T, Tにおける A,Bの波を, -T. -T, 4 Aは一点鎖線,Bは破線で図示し, A, B の合成波を実線で図示せよ。 (2) 時間が経過すると合成波は定在波になる。 1~9の間で,節の位置, 腹の位置を番号ですべて示せ。

④～⑦の解き方が理解できないため、 教えていただけますか。お願いします🙇

4. 下図は 11.0Vの電源に抵抗R=1.0Ω2と抵抗=2.0とRa = 3.0Ωをつないだ様子を模式 的に示したものである。 この時、以下の①~⑦について答えよ。 ①抵抗Rと抵抗 R3の合成抵抗はいくらか。 1.2.1 ②抵抗R,と抵抗と抵抗の合成抵抗はいくらか。 2.205/6 ③全体に流れる電流はいくらか。 5Af ① R. に流れる電流はいくらか。 ⑤ AB間の電圧はいくらか。 BC間の電圧はいくらか。 ⑦ R2、Raに流れる電流はいくらか。 2.00 2596 2 12 10 10 2 + 6 B:6=1.252 1.08 サ 120 1.00 A R:10+1.2 =2.22 B 3.00 I: 5月1 22 V=11-5=6V 11.0V ④I1:5Am ⑥V=1×5A V=5V ⑦ VERI 6=2×12 12:34 6:3×13→I=2A #

これの(19)が何度計算しても解答群にある答えになりません。どのように解くのですか？

alp 88 0 B = B₁ mi 91 y 0 Vo S B = B₁ 領域 A 領域 B E x=-d x = d 図2-2 HE x 中軸の正の向きに大きさE [V/m] の電場がかかっている状態で、時刻t=0s において,x = -d[m],y=0の位置から質量m[kg], 電荷g [C] (g>0)の 点電荷が速さvo [m/s] でx軸の正の向きに打ち出された。 -d <x<dにおい ては点電荷の運動エネルギーが電場によって大きくなることを考えると、 時刻 [においてx=d[m],y=0の位置に到達したときの点電荷の速さは, = (18) [m/s],時刻は d および vo, n を用いると (19) [s]

これの(19)が何度計算しても解答群の中にあるような答えになりません。どのように解けばよいのですか？

(19)の解答群 d eap ① d 8p ② 2 d Ep S ③ 2d ④ 2d V₁ ⑤ Up S 0 V V₁ ⑥ 2 d p 4 d (7) 4 d (8) 4d 4d 9 0 Vo V₁ V₁ + V₁

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。

このマイナスはなぜついているのですか？

必解 148. <原子核> 原子核の性質に関連する次の問いに答えよ。 質量数 A,原子番号Zの不安定な原子核Xが原子核Yにα崩壊した。 初め原子核Xは静止 していた。原子核 X, Y, α 粒子の質量をそれぞれ Mo, M, m とする。 ただし, Mo> Mi+m である。また,真空中の光の速さをcとせよ。 (1) このα崩壊で発生する運動エネルギーを求めよ。 (2) α粒子の運動エネルギーを求めよ。 (3)α崩壊でつくられる運動エネルギーKのα粒子を金箔 (Au) に大量に当てたところ,α 粒子の大部分は金箔を素通りして直進したが、 ごく一部は Au 原子核に散乱された。α粒 子は Au 原子核に比べ十分に軽く, Au原子核はα粒子を散乱するときに動かないものとす る。α 粒子と Au 原子核が最も近づいたときの距離を求めよ。 ただし,電気素量を e, 静 電気力に関するクーロンの法則の定数をん とせよ。 また, 初めα 粒子は Au 原子核から十 分に離れていたので, そのときの無限遠点を基準にした静電気力による位置エネルギーは 0 とみなすものとする。 天然の放射性元素ウラン 288U, ウラン23Uは放射性崩壊する。 (4) 292U 原子核がn回のα崩壊とん回のβ崩壊を経て, ラジウム Ra が生じた。 n とんを求 めよ。 (5)23Uの半減期を 7.5×106 年, 2Uの半減期を4.5 × 10 年とする。 現在, 地上における 28Uと282Uの天然の存在比は1:140 である。 4.5×10 年前の存在比を求めよ。 (6)292U 原子核1個が遅い中性子との衝突により核分裂するとき, 2.0×10℃eVのエネルギ ーを放出するものとする。 毎秒1.1×10-7kgの2U が核分裂するとき, 1秒間に放出され るエネルギーをJ (ジュール)単位で求めよ。 ただし, 電気素量 e=1.6×10-19C, アボガド [19 大阪市大〕 ロ定数 NA=6.0×1023/mol, 28Uの1mol当たりの質量を235g とする。

6がわかりません。 20はどのように求めればいいのでしょうか

( 3 波の性質(3) ●要項● y-t 例題の正弦波について,次の位置 • での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 y- y-t 問題 1 (1)x=0m (原点) ある位置に注目して,媒質の変位の時間変化を表 y[m] したグラフ。 yx y[m] ↑ (t=3s 4.0 T での波形) x (m) O 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 C 8.0 t(s) y-t -4.0+ いまはt=3s 点Cの変位は4.0m (点Cの y[m] (2) x=2.0m 4.0- OK! 媒質の動き) t(s) y[m] 0 1 2 134 -4.0 0 \1.0 2.0 3.0 4.0 /5.0 例題 図のように正弦波がx軸上を正の向き に速さ2.0m/sで進んでいる。 位置 (3) x=4.0m t=0s x=8.0m での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 y [m] 3.0 0 -3.0+ y[m] 2.0 m/s x[m] 810/12 14 16 3.0 x[m] t=1.0s 0 6 8 10 12 14 16 -3.0 y[m] (4) x=6.0m 6.0 7.0 8.0 (s) 1.0 2.0 3.0 4.Q 5.0 6.0 7.0 8.0 t[s] t=2.0s t=3.0s y [m] 3.0 + 0 -3.0 + y [m] 3.0- 0 - 3.0 + y [m] x[m] 121416 1.0 x [m] 10 12 14 16 y[m] 3.0- (5) x=16.0m t=4.0s x[m] y [m] -3.0 8 10/12 14 16 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 171.0 8.0 t(s) O 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s) 解 上図のそれぞれについて, x=8.0m での変 位を読みとり,それらをy-t図に点で記して, 正弦曲線で結べばよい。 y [m] (6) x=20.0m 3.0- y [m] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t[s] -3.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t[s] 2

媒質の上向きの速度が最大の点、速度が0の点の意味がわかりません

(4) t=0において,媒質の上向きの速度が最大の点, および速度が の点はそれぞれどこか。A~Fの記号で答えよ。 知識 答 最大: 0: