(2)で問題文の言ってる意味が分かりません､､､どなたか教えてください😭

図1は、x軸上を正の向きに進む正弦波の先頭がx=0.40mの点にき た瞬間の位置 〔m] での変位y [m] を表している。 この時刻を t=0 s とする。r=0.60 m の点には波が固定端反射をする壁がある。 図2は, 軸上を正の向きに進む正弦波 (合成波ではない) のある位置での時 刻と変位の関係を表したグラフである。 y[m]A 0.01 壁 0.4 0.6 -0.01- x(m) 図 1 (1) この正弦波の波長入 〔m〕, 周期 T〔s], 振動数f [Hz], 進む速さ v [m/s] を求めよ。 y [m] (3) t=0.30s での合成波の波形を作図せよ。 (2) この正弦波が図2のように振動する位置xを,0m≦x≦0.40m の範囲ですべて求めよ。 0.01 0.2 -0.01 t(s) 図 2 ココを間違う! 波が形を保って平行移動して進むのを見ると媒質が波と一緒に進んでいると勘違いしてしまい がちだが,媒質は各位置に留まったまま方向に振動しているだけであることに注意しよう。 各位置での振動のようすは, 進行する向きに波を少しだけ平行移動させてみるとわかる。 解答例 (1) 図1より波長入=0.40m, 図2より周期 T = 0.20s である。(答)〔m〕 振動数f [Hz] と速さ” [m/s] は 固定端 入 0.01 1 1 = = 5.0 [Hz] () T 0.20 v=fl = 5.0 x 0.40=2.0[m/s] (2) 図1の波をx軸の正の向きに少し平行移動させると,図アの破 線のようになり, t=0s の直後に媒質がどの向きに動くのかがわか る。ココ よって、図2のようにt=0sの直後に y=0m から y 軸 の正の向きに媒質が動く点は, x=0mとx=0.40m である。 ... (答) -0.01 ... ･･･ (答) 0.4 0.6 〔m〕 -0.01 図ア y [m] T 0.01 0 0.1 70.2 t(s) 図イ

【高校物理記述】 記述試験で単振動の角速度や周期を求める時、図のように運動方程式を立てた後にいきなり角速度や周期を直で答えても減点されないでしょうか？それとも写真の下側のように事細かに比較する対象についても述べないといけませんか?💦回答もらえると嬉しいです！

k a= -1 (c-m²) m 直でM W-T2 a= tor or m 単振動の角振動数を1として 単振動する物体の加速度ひと 中心からの変位×との関係 a=-wXと比較すると 00=T=2

Rは球体と四角の物体の間で生じる垂直抗力です。 (3)の解答の所で①から②を引いてaを消してるのは 同じ加速度じゃなくなったらRが消えるのでRが存在するギリギリのところで考えるためですよね？この考え方で合ってるか教えてください。

2μ'g (M+m) 178. ばねに乗った物体 解答 (1) 2mgsino k D 左 VIA, N 台C (2) Ama=k(L-x) -R-mgsin0 B:ma=R-mgsin0 (3) UR (2)(3)AとBがおよぼしあう垂直抗力は、作用・反作用の関係にあり R=0 となったとき, BはAからはなれる。 指針 (1) AとBを一体と考えて、力のつりあいの式を立てる。 解説 (1) ばねの縮みをdとする。A,Bを一体とみなすと,運動方 向に受ける力は図1のように示され, 力のつりあいの式は、 kd-2mgsin0=0 d= 2mgsin ST るん 受ける力 (2) Aが位置xにあるとき, ばねの縮みはlo-x, Aがばねから受ける弾性力はk(l-x) となる。 AR Bが受ける運動方向の力は,それぞれ図2のよう に示される。これから,運動方程式を立てると A:ma=k(l-x)-R-mgsin 0 B:ma=R-mgsino mgsino_ 2mg sin 0 asing 0 0002mg 大日 ak(lo-x) ・・・① 0 mg O ...2 【Aに着目】 (3) BがAからはなれるのは, R=0 となる位置である。 式①一式 ②か ら αを消去してRについて整理すると, 0=k(Z-x)-2R R= k(lo-x) 2 この式から,x=1のとき, R=0 となることがわかる。 したがって, BがAからはなれるのは, ばねが自然の長さのときである。 kd mgsin a. R x mg 0 【Bに着目】 ばねが自然の長 も短いとき,Aは 向きの弾性力を受 自然の長さよりも き, 下向きの弾性 ける。

このエネルギーの問題の解き方がわかりません。どなたか教えて頂けませんか？

図に示すように、 粗い水平面上で、 ばね定数k=14N/m の ばねの一端を固定し他端には質量1.0kgの物体を取り付け た。 ばねの自然長の位置から距離sだけ引いて静かに離す と、物体はちょうどばねの自然長位置まで移動して止 まった。物体と水平面との間の動摩擦係数μ'=0.20、重力 加速度は9.8m/s 2 として、以下の文章の(1)~(6)に入る数 字を有効数字2桁で求めて入力せよ。 バネの弾性エネルギーの基準点を自然長にとる。物体を 離した瞬間の運動エネルギーは (1) J、弾性エネルギーは (2) N/m × (s[m])2である。 また、 ばねが自然長になって物 体が静止した時の運動エネルギーは (3) J、弾性エネル ギーは (4) Jである。つまり床面からの摩擦力により物体 が負の仕事をされたために、 力学的エネルギーが減少し た。このエネルギーと仕事の関係より、距離s は (5) cm であることが求められる。 (a) 初期状態 自然長 CC C C C C C C CO (b) 停止状態 自然長 S m O

(5)のb 解答で最大変位の波形が図fのようになるとありますがなぜですか？※Eのところの説明の正弦曲線の式の理由も教えて欲しいです🙇‍♀️

78.〈正弦波の波形〉 標準問題 図1のように、x軸の正の向きに一定の速さで正弦波が進む。 この波の波長を入振幅 とする このとき,媒質の各点は単振動をする。 いま、時刻 t=0,媒質の各点につ いて図1のような変位が観測できたとして、 次の問いに答えよ。 (1) (a) 位置における媒質の振動の周期を答えよ。 3 位置 c における媒質の速度uと (b) 位置における媒質の変位」と時刻tの関係を図2に示せ。 大値をひとしてよい。 さぁで進むとき, ひと時刻の関係を図3に示せ。 ただし,媒質の速さの最 (2) 図1に示した波に対して振幅, 波長がともに2倍の正弦波がx軸の正の向きに一定の速 (a) 媒質の振動の周期は,図1の波の何倍か答えよ。 媒質の速さの最大値は,図1の波の何倍か答えよ。 (3) 図1は,媒質の変位をy軸へ移して、 縦波を横波のように表しているものとする。このと 時刻 t = 0 において, 図中の位置aからiのうち最も密な点をすべてあげよ ひ 次に、図4のように, 波長 入, 振幅Aの正弦波 (図4中の実線の波) がx軸の正の向きに一 定の速さで進むとともに, 同じ速さでx軸の負の向きに進む同じ波長で同じ振幅の正弦 波 (図4中の破線の波) がある場合を考える。 実線の波の進む速さと波形は図1の波と同じ である。ただし,図4の状態を時刻 t=0 とする。また、図中の位置aからiは等間隔にと られている。 ③ (4) (a) 時刻 t=0 における合成波を図4に示せ。 ※図中の位置からのうち、時における媒質の速さが最も大きな点をすべて 答えよ。ただし,すべての点で速さが0である場合は, 「すべてゼロ」と答えよ。 (a) 位置 dでの媒質の振動の周期は、 図1の波の何倍か答えよ。 位置dでの媒質の変位の最大値は,図1の波の振幅の何倍か答えよ。 (c) 位置gでの媒質の速さの最大値は,図1の波の媒質の速さの最大値の何倍か答えよ。 時刻 = 0 の波形 波の進む向き 変位 y abcde g h 位置 置 x 図1 変位 y 図3 図2 実線の波 破線の波 4 a d e 図 4 位置 X 香川大

解説お願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

次の文章中の空欄 ア ~ ウに入れる式の組合せとして最も適当なものを、下の ①~⑧のうちから一つ選べ。 11 電子が金属の結晶に外部から侵入する場合には, その表面において屈折が生じる。 以下では,電子 が真空中から金属結晶内部に侵入する際の屈折率 について考察する。 図のように, 質量m,電荷-e (e>0) の電子を電圧V で加速させ, 金属結晶に当 てる。装置は全て真空中にあるとし, 加速される 前の電子の速さを0とみなすと,m, e, Vo,およ び金属に侵入する直前の電子の速さ” の間には, 次の関係式が成り立つ。 10 真空 金曜 1 2 mv₁² = evo ア イ ウ よって, 加速された後の 電子(電子波)の真空中にお ける波長入 は, プランク 定数をんとして Vo+V e(Vo+V) √2meVo Vo 0 h Vo-v ② √2meV e(Vo+V) Vo =アと表される。 また, 金属結晶内部の電 Vo+V e(Vo-V) √2meV V₁ 位が外部に対しV (V > 0) だけ高い場合,金属に侵入 h Vo-V ④ 後の電子の速さを”とする と、12m2=イである。 √2meV e(Vo-V) V₁ ⑤ /2meVo Vo+V e(Vo+V) h √ Vo したがって, 金属結晶内 部での電子波の波長をと ⑥ /2meVo V₁-V e(Vo+V) h √ Vo したときに,229 で定 で定義され ⑦ √2meVo e(Vo-V) Vo+V h る屈折率は,Vo, および V V₁ を用いて,229 ⑧ /2meVo V₁-V = ウ と e(Vo-V) h V₁ 表される。

イのlとdの関係が分かりません。教えて頂きたいです🙇‍♀️

第5 回 (100点 / 60分) 解答番号 1 28 第1問 次の問い (問1~5) に答えよ。(配点 25) 問1 次の文章中の空欄 ア に入れる式の組合せとして最も適当 なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 1 図1のように、 軽くて変形しない長さLの2本の棒と軽くて変形しない 長さlの棒を、同一平面内でそれぞれ60°の角度をなすように接合し、 接合 点に質量 3mの小球を, 長さLの2本の棒の端にそれぞれ質量mの小球を 取り付けて物体を作った。 長さlの棒の端を点0としたとき、この物体の 重心の位置は3本の棒の接合点と点を通る直線上にある。 3本の棒の接合 点から物体の重心までの距離dを, L を用いて表すと, d= ア となる。 質量 3mの小球を上に, 点0を下にして,点0だけを下から支えるとき, lの大小によって物体が安定になったり不安定になったりする。 この物体を 点0で安定に支えるためには,ldとの間に イ の関係があればよい。 小球 mo 小球 3m L 60° 60° l 棒 楕 0 棒 図 1 (第5回 1) 小球 Om

なかなか解けないのでどなたかこの問題を解説して頂きたいです

L 14101 40 多 半角/全角 ! # あ $ う % え & お 漢字 1 ぬ 2131 3 あ 4 う 5 K Q W tab → 以下の問いでは、重力加速度の大きさをとして答えよ。 【問1】質量m の小物体が液体中を落下するときは、 重力 mg の他に、 液体 との間に抵抗力が働くと考えられる (浮力も考慮する必要があるが、 体積 が小さく浮力は無視できるものと仮定する)。 実験と測定を行い、ある質量1kgの物体の、時刻 t [s] における位置 y(t) [m] (液面からの深さ、y軸を液面を原点として、下向きを正にと る)は となることが分かった。 y(t)=2g(t+2e-lt-2) (i) 時刻 t における速度vy(t)、加速度 ay (t) をそれぞれ求めよ。 (6) y (ii) 横軸をt縦軸をyとしてvy (t) のグラフの概形を 0 ≤t ≤ 20 の範囲で描け。 (iii) lim vy(t) を求めよ。 また、この結果を物理的に解釈せよ。 t→∞ 抵抗力 重力 mg (iv) 運動方程式を利用して物体に作用する抵抗力の大きさ fを求め、 fvに比例することを示せ。 【問2】 水平面上を円運動する、 質量が3kg のおもちゃの車を考える。 円運動の中心を原点にとり、円運動して いる平面上に適当な2つの軸(z軸と軸)をとるとき、時刻における車の位置 = (s,y) が次式のように なっていたとする: (x(t),y(t)) =2(cos(+12), sin(+2)) (7) (r,y の単位は [m]、tの単位は[s] とする。) (i) 0 ≤t < 2 の範囲で、車の軌跡を描け。 (ii) 角速度 ω を求めよ。 (iii) 時刻 t における車の速度 J = (Vx, Vy) と、その大きさv=vvz + v7z [m/s] を求めよ。 (iv) 時刻 t における車の加速度 が d = (ax, ay) (8) (9) (a,(t), a,(t)) = (-sin (²), cos (+1)) - (cos (+12), sin (+²)) 212 (10 になることを、速度の微分を計算して確かめよ。 (v)加速度の大きさα = || を求めよ。 ※ペクトルの大きさと内積の関係、 (cos (12), sin (12)) = で、互いに直交する = 1 にあらわれるベクトル (-sin (2), cos (2)) が、それぞれ大きさ1 = =121=1.2=ことを用いると、計算が簡単にできる。

問5の問題がわかりません。 解説のマーカーで線を引いた部分について、なぜ、1/4Tとなったのですか？

体1. 方向 問4 積 12 ③ Point 運動量の変化と力積の関係 物体の運動量の変化は、 積と等しい。 mv2mvy=FAt その間に物体が受けたか m質量 : 変化前の速度, V2 変化後の速度 Fat: 受けた力積 Point! 衝突での作用・反作用の法則 作用・反作用の法則より直線上の小球入 の衝突で小球 A. Bが及ぼし合う力は大きさが等 しく向きが逆である。 そのため, 衝突で小球が小 球Bから受けた力積をIとすると, 小球Bが小球A から受けた力積はと表される。 小球Aと小球Bが衝突したとき, 小球Bが小球 から受けた力積は, 運動量の変化と力積の関係から、 4mv-04mo (右向きに大きさ4mv) である。 作用・ 反作用の法則より 小球 A が小球Bから受けた力 は、4m (左向きに大きさ4mv)である。 問5 単振動の振幅,周期 13 8 Point! 単振動の振幅 小球Bの振動の中心はばねが自然の長さのときの 小球Bの位置(力のつり合いの位置, 小球 A と衝突 した位置)で,単振動の一方の端は小球Bが最もばね を押し縮めた (壁面に最も近づいた)ときの位置であ る。 そして、振動の中心から端までの距離が振幅で ある。 求める距離は,力学的エネルギー保存の法則を用 いると求めることができる。 1/2 =1/2x2 法則を用いると, 1.4mv²= よって, X=20√ 第3問 A 問1 動の周期をT とすると, T=2 衝突直後から小球Bは単振動を始める。この単振 二つの のスリッ 明暗の縞 4m m =4π k 問2 千 小球Bはばねが自然の長さ (振動の中心) の位置か ら単振動を始める。 単振動を始めてからはじめて小球 かばねを最も押し縮めたときまでの時間は 1/17 表されるので, 求める時間は, 1/27=1/2x47 m m =π √ k +α! 単振動の周期 小球Bの単振動の周期を導いてみよう。 ばねが自 然の長さからxだけ縮んでいるとき,水平右向きを 正とすると、小球Bにはたらく力はxと表され る。この力は復元力であり、小球Bの加速度をαと すると、運動方程式は4ma=kxとなるので. a=-- k x と表される。 4m また、単振動の角振動数を とすると a=-x と表されるので、上式と比較して k 小球Bの単振動の周期をTとすると 4m √ k 222 = 4π T= @ +α! 単振動の振幅 m k 単振動の角振動数を とすると, 小球Bが振動の 中心を通過するときの速さと振幅の関係は. k Point 経経反合 ※反 レー S1, S スリ リッ リッ この 光 Point! ばねによる単振動の周期 ばねにつながれた物体の単振動の周期は T=2π m √ k T: 周期, m: 質量 k : ばね定数 衝突直後から小球Bがはじめて壁面に最も近づい たときまでに移動した距離は,小球Bがばねを最も 押し縮めたときのばねの自然の長さからの縮みと考え ればよい。その距離をXとして、衝突直後に小球B が水平右向きに速さ”で動き始めたときとばねを も押し縮めたときについて力学的エネルギー保存の v = Aw= A√ Am (上の+α!のの式を代入) m よって, A=20 √ k (第二

あっていますか？💦

図2のように、 小さい穴Hのあいた水平な板の上に、軽くて伸縮しない糸が ついた質量mの小球を置き 穴Hに糸を通して垂らす。 さらに、垂らした糸を 一定の力で引きながら、小球に、 穴Hを中心とする半径2尺 速さの 運動をさせた。この状態を状態とする。 ここで、状態から、垂らした糸の をゆっくり下げていき、 小球と火との距離がRになったところで下げるのを やめた。 その直後から、小球に穴Hを中心とする半径R の等速円運動をさせた。 この状態を状態Ⅱとする。ただし、小球と板の間および糸と穴Hの間の摩擦 は無視できるものとする。 板 4352 ma=F V=F a=14 P = r² = mr. ut t 問4 9 の 状態において糸を引く力の大きさとして正しいものを、次の①~⑧ うちから一つ選べ。 mV ① R ② mk2 R ③ mV R2 ④ mta RT ⑤ my mv? ® 2R 2R ⑦ mV ART ⑧ mV2 AR2 5 小球の運動状態が状態Ⅰから状態Ⅱに移る間に糸を引く力かした仕事とし て正しいものを次の①~⑩のうちから一つ選べ。 ただし、状態から状 「態Ⅱに移る間, 小球の面積速度は一定である。 10 HR 2R 小球(m) ① 0 ② 1/1 mVr mV Ⓒ mV ⑤ mve 3 ⑥ mV ⑦ mV mV