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。

物理基礎 開管の問題です。 (3)の問題が分からないです。自分は1.2×10³かなって思ったんですが、解答を見てみると6.0×10²でした。解説などものっていないので、解き方考え方も添えて頂けると嬉しいです。 よろしくお願いします！

え 11. 開管の管口付近で音を鳴らすと、 図のような 2倍振動の定在波が 生じた。管の長さを85cm, 音速を3.4×102m/s として, 次の各問に 答えよ。 ただし,管口と定在波の腹の位置は一致するものとする。 85cm- 20.0 (1) この定在波の固有振動の波長は何mか。 (2) この気柱から出る音の振動数は何Hzか。 (g) 3倍振動の振動数は何Hzか。 a] 62.0

解き方が全くわかりません。解説お願いします。

13 気柱の振動 p.128 図のように,管の一端の近くでお んさを鳴らし,ピストンの位置を 管口から徐々に遠ざけていったと ころ,管の一端から16cm, 教 16 cm 50cmの位置で共鳴して大きな音 50cm 113 (1) (2) 5.0×102Hz (ヒント! (1) 生じる定在波の腹の位置が管 □と一致しないので、気柱の長さ が聞こえた。 音の速さを340m/sとする。また。管口付近の腹の位の差を考える。 置は管口から少し外側に出ており,この腹の位置は常に変わらない ものとする。 (1) 共鳴が起こったときの音波の波長はいくらか。 (2) このおんさの振動数はいくらか。

このfmの式達はどう使ったらいいのですか？ ＝で繋げられているものは指揮を展開しただけであって、使う分には V/λm を覚えていればいいということなんでしょうか

閉管 へいかん きゅう 1 閉管内の気柱 λm= の振動 41 m fm= V 2m V =m. =mfi 41 (基本振動数 fm=1, 3, 5, …) 入 〔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 V かいかん 2 開管内の気柱 am² = fm= m λm の振動 V =m. =mfi 21 (基本振動数 f, m=1, 2, 3, ...) 閉管の長さ m=1 基本振動 社 m=33倍振動 73 4 m=55倍振動 im〔m] 固有振動の波長, [m] 開管の長さ As fm [Hz] 固有振動数, V[m/s] 音の速さ きょうしん きょうめい 3 共振・共鳴 振動体にその固有振動数と同じ振動数で力を加えると, 小さな力で

(2)について質問です。解説にら腹の数が3個の時、意図を伝わる波の速さは変わらない。とありますがこれが2個や4個だと変わるんですか？？

111 弦の振動 教 p.126~127 111 長さ 0.50m の糸の一端を振動体に取り つけ, 滑車を通して他端におもりをつる した。 振動体の振動数を360Hz にして, 糸を強く引っ張ったところ, 腹の数が5 つの定在波が生じた。 -0.50m- (1) 72m/s (2) 0.60 倍 振動体 おもり (1) 糸を伝わる波の速さはいくらか。 (2) 振動体の振動数を小さくしていったところ, 腹の数が3個の定 在波が生じた。 このときの振動数は変化させる前の何倍になっ たか。 (1) このとき,糸を伝わる波の波長 [m]は、弦の固有振動の波長 21 の式 「Am= (m=1, 2, ...)」 においてm=5として m 2×0.50 =0.20m = 5 波の基本式 「v=fi」より, 糸を伝わる波の速さ [m/s] は v=360×0.20=72m/s (2) 腹の数が3個のとき, 糸を伝わる波の速さは変わらないので, 糸の固有振動数 f' [Hz] は, V 「fm=m. =1,2,…」 において=3として 21 3×72 f' = -=216Hz 2×0.50 変化させる前の糸の固有振動数 [Hz] は 360 Hz だったので L 216 -= 0.60倍 f 360 第2章

画像の問題の問7の答えが③になる理由が分かりません。 解説をお願いしたいです。

第1問 図1のように、なめらかで水平な床の上に, なめらか な表面をもつ質量 M の台が水平に置かれている。 台の右側は, 点を通る紙面に垂直な軸を中心とした半径の半円筒状に, 直方体がくりぬかれた形をしている。 図1は床に鉛直な断面を 示しており、 面 AB は水平で, 曲面BCになめらかにつながっ ている。 点0を原点とし、 水平右向きにx軸, 鉛直上向きに y軸をもつxy座標をとる。 重力加速度の大きさはg とする。 床は十分広く、空気の影響は無視できるものとする。 運動はす べて図1の紙面内 (同一鉛直面内) で起きているものとし、 以 下の問いに答えよ。 [1] 台を床に固定し,質量mの小物体を面 AB上のある点から 速さで水平右向きにすべらせた。 小物体は半円筒に沿って 運動し、BC間の途中の点Dで台から離れ, 最高点 Qに達 したのち落下した。 x軸とODのなす角をα 点Dにおける 小物体の速さを 点Dから点Qまでに要する時間を する。 小物体の大きさは無視できるとする。 Vo B 床 図1 問1 小物体がBD間の∠BOP = 0 となる点Pにあるとき, 小物体の速さを 0, 1, g を用いて表せ。 問2点Pで小物体が受ける垂直抗力の大きさNを,m,vo, 0, l,g を用いて表せ。 問3 速さを, α, L, g を用いて表せ。 D 台 問4時間 t を,,αg を用いて表せ。 問5点Qの座標 (X, Y) が次の等式で表されるとき, gのうちから必要なものを使って書き表せ。 ① (5) の空欄に入る式または文字を,,,, X= ① × ② - ③ × ④ xt YQ = ① × ④ + ③ × ② xt- ⑤ x t² [2] 台の固定を外し、 静止した台の面 AB 上のある点から, 質量mの小物体を速さで水平右向きにすべらせた。 小物体は 半円筒に沿って運動してある高さまで上がったのち, 台から離れることなく折り返し, 半円筒に沿って降りて面ABに引 き返した。 小物体の大きさは無視できるとする。 問6 小物体が最大の高さに達したときの小物体の床に対する速さを 02, m,Mを用いて表せ。 問7面ABに引き返した小物体が,床に対して左向きに進むのは,mとMの間にどのような関係があるときか。 次の①~ ⑧のうちから最も適切なものを1つ選んで番号で答えよ。 (1 1 -M m<- (7) m<2M ② m> -M ③m <M 4 m > M ⑤ m<√M ⑥m> √2M ⑧ m>2M

問2の式②よりTb=M(g+a)からどうして=M/M+m Fとなるのかが分かりません。解説お願いします🙏🏻‎

PA 24 問1 問2 ⑤ 問1 おもり A,Bが糸から受ける力の大きさを,TA, TBとする。作用反作用の法則により,糸がおもり A,B か ら受ける力の大きさは, TA, TB である。 ↑F TA A 全体の加速度をα(鉛直上向きを正)として,おもり A, TA mg ↑ 糸 B, および糸の運動方程式をそれぞれ立てると, TBA A:ma=F-Ta-mg B B:Ma=TB-Mg 糸:0Xa=TA-TB 2 3) ここで,糸の質量は無視していることに注意しよう。 式 ① + 式 ② + 式 ③より (M+m)a=F-(M+m)g 中 これは全体を一つにまとめたものの運動方程式である。 よって, F a= M+m g となる。 問2 ②より, M TB=M(g+α)= F M+m TB Mg ← となる。 【補足】 式 ③よりT=T" となる。糸の質量が無視できるとき,糸の両端ではたらく張力 の大きさは等しい。 また, 式 ①より m M T=F-m(g+α)=F-1 F= -F M+m M+m となる。

(物理)力学的エネルギーの保存 解説の黄色のラインの式の意味がいまいち分かりません。失ったエネルギーと現れたエネルギーの区別が難しいです。教えてください。

58 に替えたり点日)、札入れを空っぽに 10円玉20個に 糸で結ばれたP, Q を定滑車にかけ, 静かに放す。 Q がん だけ下がったときの速さを求めよ。 <M とする。 59 前問で,Pに下向きに の初速度を与える (Q は上向きに v。で動き出す)と, P ははじめの位置よりどれだけ下がるか。 便利です P Q m M

波の干渉についてです 2つの波の波長が同じであり同位相のとき、強め合うのは山の時と谷の時ですよね？ 20cm幅に4cmの波長は5個できるから1枚目のように書いたところ、山と谷の合計が10個だったので強め合う線は10本だと考えました。 しかし解説にはS1の部分が腹と記さ... 続きを読む

FROM 20cm.

（2）の問題のAとBの出し方がわかりません。 どうやって出せばいいのか教えてください。

★12. 図のように、 水平な床の上にある物体に、 水平から 45° 上方に向けて10N の外力をかけ続けて、 物体を 1.0m 移動させる。 このとき外力がする仕事は ( 45° )J である。 [S=移動距離、F=N. √2 (ア) 5.0 (イ) 7.1 (ウ) 8.7 (エ) 10 2 - 単純にGos45xQ(1.0m)×N(10)をかける W= Fs[J] F W = FSCOS [J] 13. x-y平面内で、物体Aが (1.0m/s,2.0m/s)、 物体Bが (4.0m/s-2.0m/s) の速度で、それぞれ運動している。 から見た (1) 物体Aに対する物体Bの相対速度 (vx, vy) の各成分 3 10N (1.2) A 1.0m 5 1.41 7.08 5×1.41 ジョージは、ひx=(i)m/s、vy=( フープは、x=(2) m/s、vy=(7) m/s である。 (i) (ii) 共通の選択肢: (ア) -4.0 (イ) 3.0 (ウ) 3.0 (エ) 4.0 BO (4.-2) - ■ (2) 物体Aから見た物体Bの速さは( ) m/sである。 → -> VBA = VA - (ア) 4.0 (イ) 5.0 (ウ) 6.0 (エ) 7.0 VAB = BA-VA → JAB 2 DE 32