この計算式の答えがどう頑張ってもV＝√gdに ならないのですが、計算の過程を一つづつ教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

Img mgd=123mv+ 1=1/2m² + 1/2xmgxd X xd² よって よってv=√gd POINT ①運動エネルギー 重力による位置エネルギ THIN Y

このような問題の時、実線と破線どっちをみて計算すればいいんでしょうか❓

第7章 例題 32 波の要素 図は、x軸の正の向きに伝わる正弦波を示している。 実線は時刻 |t=0s, 破線は時刻 t = 1.5s の波形を示す。 ただし, この間にx=0m (1)この正弦波の波長入 [m], 振幅A [m], 周期 T [s], 波の速さ での媒質の変位y [m] は単調に0mから0.2mに変化している。 [m/s] を求めよ。 y[m] 197 解説動画 0.2 P Q R S 0 6 -0.2 (3)t=0s のとき, y 軸の正の向きの速度が最大の位置は0~Sのうちのどこか。 (2)t=0s のとき,振動の速度が0m/sの媒質の位置はOSのうちのどこか。 9 12 x[m] 指針(2),(3)媒質の振動の速さは,山や谷の位置で 0, 変位 y=0 の位置で最大となる。 速度の向きを知るには, 少し 後の波形をかいて, y 軸方向の媒質の変位の向きを調べてみる。 解答 (1) 図から入=12m, A = 0.2m 1.5秒間に波は 3.0m進むので == = 2.0m/s 距離 3.0. 時間 1.5 (moly 20 「p=fa」より振動数fはf= 1/2=2/20Hz 1=1/2=12 周期はT=- 1. = 6.0s 2.0 2) 媒質の振動の速度が0の位置は,谷の位置Pと山の 位置 Ro B) 変位 y=0 となっている位置 0, Q,Sで振動の速さ 0とS(下図)。 y は最大となるが, y軸の正の向きの速度をもつのは 少し後 -の波形 [POINT t=0 -- R S x 媒質の振動の速さ最大→変位が 0 の位置 媒質の振動の速さ 0 →山・谷の位置

この問題の(3)がよく理解できません。詳しく解説して欲しいです。お願いしますm(_ _)m

0 の位置 の位置 x〔m〕 が経過 形 基本例題 32 定在波(定常波) 153,154 解説動画 x軸上を要素の等しい2つの正弦波 a, b が,互いに逆向きに進んで重 なりあい、定在波が生じている。 図には, 波 a, 波 b が単独で存在したときの,時刻 t=0s における波a (実線)と波b (破線) が示してある。波の速さは2.0cm/sである。 (1) 図の瞬間(t=0s) の合成波の波形をかけ。 (2) 定在波の腹の位置x を 0≦x≦4.0(cm) ↑y[cm] a の範囲ですべて求めよ。 0 12 13 4 x[cm] (3) t=0s の後,腹の位置の変位の大きさが 最大になる最初の時刻を求めよ。 -1 -2 指針 定在波では,まったく振動しない所(節)と大きく振動する所 (腹)が交互に並ぶ。 解答 波波bの波長 入=4.0cm 周期 T=_4.0 =2.0S V 2.0 (1) 波の重ねあわせによって 図1 Ay[cm] 2 1 0 a 合成波 4 |x〔cm〕 x〔m〕 波形を示す (2) 図1の合成波の波形で、変位の大きさが最大 となる位置が腹の位置。 -1 -2 図1(t=0) ↑y[cm] 合成波 6.0 t[s] 振動を示す x=1.5cm, 3.5cm 8 (3) t=0s (図1の状態)の後,波 a,波bが 1/3 ずつ進むと、図2のように, 山と山(谷と谷) が重なり,腹の位置での変位の大きさは最大 になる。 進む時間はTだから 1=1/21=20-1 -= 0.25s 8 2 11 O 13 4 x[cm] -1 -2 図2(t=1/27)

問5で、台車から手を離した位置を基準にしているのに−mgAsin30°となっているのはなぜですか？？

千葉大理系前期 2023年度 物理 31 図のように、傾きの角30°のなめらかな斜面上に質量mの台車が置かれ, そ の台車には軽く伸び縮みしない糸の一端が取り付けられている。 その糸のもう一 端は、斜面の上端に固定された定滑車と床と軽いばねでつながれた動滑車を介 して、天井に取り付けられている。 なお, 台車, 定滑車,動滑車,糸は,すべて 同一の鉛直面内にあり, 台車から定滑車までの糸は斜面と平行, 定滑車から動滑 車および動滑車から天井までの糸は鉛直で, 糸がたるむことはないものとする。 また、2つの滑車は軽く、なめらかに回るものとする。 台車が静止しているときの位置をつり合いの位置とする。図のように,このつ り合いの位置から,斜面の最下点までの距離をLとする。なお,距離L,なら びに、台車から定滑車までの距離は、後述する単振動による台車の振幅に対し て,十分に長いものとする。また,ばね定数をk, 重力加速度の大きさをgとす る。 空気抵抗や摩擦は無視できるものとして、以下の問いに答えなさい。ただ し、解答に用いる物理量を表す記号は,問題文中に与えられているもののみとす る。 a tut | 天井 重力の向き 定滑車 台車 m 食じめに、 ように L 30° 図 0000 動滑車 ばねん 床

（2）でなんでこのような式になるのかがわからないです🙇🏻‍♀️よろしくお願いします！

(センター試験) 22基 水平面上に置かれたばね [定数 [N/m〕 の軽いばねに 質量m 〔kg〕 の小球Pを押し当 て, ばねを自然長からα 〔m〕 自然長 HOP 30° Ka→ A B だけ縮ませ,静かにPを放した。 水平面は図の点Aより左側は滑らか であるが, 右側はあらく, Pとの間の動摩擦係数はμである。重力加 速度をg 〔m/s2] とする。 つ (1) ばねから離れたPが点Aに達するときの速さを求めよ。 (2) ばねの縮みが1/2a 〔m] であったときの,Pの速さuを求めよ。 (3) はじめにばねを自然長からα 〔m〕 だけ縮ませるのに必要であった 外力の仕事 W を求めよ。 4) 点Aを通り過ぎたPはやがて点Bで静止した。 距離 AB をぃを用 いて求めよ。 5) あらい面が水平から30°傾いた斜面(図の点線) であった場合に,P が達する最高点をCとし, 距離 ACをvを用いて求めよ。 斜面と水 平面はなだらかにつながるものとする。 (大阪工大 + センター試験)

問5の力学的エネルギー保存則の、何が台車から手を離した位置の要素で、何が振動の中心の要素なのかがわかりません🙇🏻‍♀️ （個人的には1/2mv^2+1/2kA^2が振動の中心で −mgAsin30°が手を離した位置の要素だと思いました）

千葉 1 千葉大理系前期 図のように 2023年度 物理 31 角30°のなめらかな斜面上に質量m の台車が置かれ, そ の台車には軽く伸び縮みしない糸の一端が取り付けられている。 その糸のもう一 端は斜面の上端に固定された定滑車と, 床と軽いばねでつながれた動滑車を介 して、天井に取り付けられている。 なお、 台車, 定滑車、動滑車, 糸は,すべて 同一の鉛直面内にあり, 台車から定滑車までの糸は斜面と平行, 定滑車から動滑 車および動滑車から天井までの糸は鉛直で, 糸がたるむことはないものとする。 また、2つの滑車は軽く, なめらかに回るものとする。 価 台車が静止しているときの位置をつり合いの位置とする。図のように,このつ り合いの位置から,斜面の最下点までの距離をLとする。なお,距離L.なら びに台車から定滑車までの距離は、後述する単振動による台車の振幅に対し て,十分に長いものとする。また,ばね定数をk, 重力加速度の大きさを gとす る。空気抵抗や摩擦は無視できるものとして、 以下の問いに答えなさい。 ただ し、解答に用いる物理量を表す記号は,問題文中に与えられているもののみとす る。 に その e fi St と 重力の向き 台車 L 30° m 図 ■天井 Grellle 動滑車 ばねん 床 〇問1 つり合いの位置において台車が静止しているときの, 糸が天井を引く力の 大きさを求めなさい。

正常波を構成するふたつの波の振幅をmとする時、正常波の腹の振幅が2mとなるのは波が2個重なってるから1+1で2ってことですよね?

解答を教えて欲しいです お願いします🙇‍♀️

TW [II] 質量m,電気量-e(e > 0)の電子1個が、 真空中で,磁束密度の大きさBの 一様な磁場からの力を受けて、 磁場に垂直な平面内で等速円運動している。以下 の文中の 内に入れるのに適当なものを対応する解答群の中から1つ選 び、その番号を解答欄に記入せよ。 ただし, 電子におよぼす重力の影響は無視で きるものとし、電子の作る磁場は電子の運動に影響しないものとする。 磁場中の電子の円運動の半径をr, 速さをvとする。 このとき,電子にはたら く力は と呼ばれ,その方向は (1) (2) を用いると (3) で,そ の大きさは (4) である。この電子にはたらく力が電子に対してする単位時 間あたりの仕事は (5) であ (6) るから, 運動方程式を考えて, vは を用いると (7) となり,円運動の周 期は (8) となる。このときの電子の円運動を円形電流とみなせば,その電 流の強さは (9)である。 この円形電流が円の中心に作り出す磁場の向きは である。 円運動の加速度の大きさは (10) であり,その強さは (11) である。 上下 2 m = qu は -e 本 VP at=&ter m 0 m VS eBr V= m 2Ter 27CK Im V eBA B = zmT eB r I

解答を教えて欲しいです お願いします🙇‍♀️

(I) 図のように,n モルの単原子分子理想気 体を体積Vo, 温度T の状態Aから, A→B→C→D→A と状態を変化させた。 状 態AとBは体積が V で, 状態CとDは 体積が2V である。 また, この図におい て,状態Dを表す点および状態Cを表す To 点はそれぞれ直線 OA および直線 OB の延 温度 40fc 2nRTo nRT 2 B 2To HD inRTo PRTO A CAT 長線上にある。 気体定数をRとして, 以番 V。 0 下の文中の 2 Vo 体積 の番号を解答欄に記入せよ。 内に入れるのに適当なものを解答群の中から1つ選び,そ 用いると, Tc= B→Cの状態変化は,温度と体積が比例関係にあることから,(6) 4本であ る。 状態Cの体積は2V であるから, 状態Cにおける気体の温度Tc は, To を 状態Aにおける気体の圧力PAは,PA= (1)13 である。 また, 状態Bに おける気体の温度は2T であるから,その圧力は DA の (2)35 倍であること がわかる。 また, A→Bの状態変化において,気体が外部にした仕事は (3)29 内部エネルギーの増加量は (4)1 気体が吸収した熱量は (5)である。 Vo (AHO) NX (?) pv = n (7)28 である。 B→Cの状態変化において気体が外部にした 仕事は (8)18であり、吸収した熱量は (9)24 である。 DAの状態変化は (6)であり、 状態Dにおける気体の温度TD は, TD= (10)である。 3nRT=Q-2nRT A→B→C→D→Aのサイクルを熱機関とみなし, 1サイクルで気体が吸収した 高 熱量と外部にした正味の仕事の比 (熱効率) を求めると, (11)32 であることが わかる。また,このサイクルの圧力と体積の関係を表すグラフは (12) のよ ZARTO. No = 2nRTo うになる。 Pop Vo V₂ 2PVo=nRto 43 7×2 82 B Te

断熱容器なら内部エネルギーが保存されるのは分かるんですけどこれって断熱容器じゃないのに解答では内部エネルギーの和が不変であることを使って解いているのは、熱力学第1法則によってQ=ΔU+WのUとWが一定だからQも一定になって断熱容器になるって解釈で合ってますか

(D) 解答群 2 [A] (図のように, 3つの容器 A, B, C がコック P と Qでつながれている。Aの 体積は3VBの体積はV,Cの体積は2Vであり, 各容器中の気体の温度は 常にまわりの大気の温度と同じで一定となっている。 最初にPとQは閉じて あり、各容器には同一の理想気体が封入され, A内の気体の圧力はPA,B内 の気体の圧力はPB, C内の気体の圧力はpc となっていた。 コックなどの容器 以外の体積は無視できるものとする。 00 2 PBPC PB 12V N P 3V B A 記 (E) コックPを開いてじゅうぶん時間が経過した後の容器B内の気体の圧力 を求めなさい。 (F)(E)の後,P を閉めてからコック Q を開いてじゅうぶん時間が経過した後 の容器C内の気体の圧力を求めなさい。 番号 (E) の 解答群 1/2(PA+DB) 3 1/2(PA+3DB) 4 1/12(3PA+PE) 2 1/12(3D+PE) 5 1/1/2 (DA+3PB)