この問題が分からないので解説をお願いします。

図の①~③での S, S'は軽いつる巻きばねで, おもりの重さはすべて等しく､ ばねとおもりは静止している。 各場合のばねSの伸びの大小を比較せよ。 mmmmmmmmmmm 糸 mmmmmmmmmm S 定滑車 ① 糸 糸 mmmmmmmmmm S 糸 S' S 糸

写真の問題についてですが なぜ(2)(3)でエネルギー保存則を用いることができるのですか？Pがばねに衝突したときに発する音や熱などの保存力以外が生じることから、エネルギー保存則は崩れるのではないでしょうか？

EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量 m の球Pが速度で進んできた。 (1) ばねが最も縮んだときのPの速度を求めよ。 △△ (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 (3) やがてPはばねから離れた。 Pの速度u を求めよ。 解 (1) P がばねを押し縮めると同時に, Qは (2) 力学的エネルギー保存則より 2 1/2mv ² = 1 {mv²³ + 1 Mv² + 1/2kl² ばねに押されて動き出す。 ばねが最も縮 んだときとは Qから見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 つまり、相対速度が0となるときだ｡ し たがって、このとき Qの速度もである。 AUTO200 運動量保存則より mv=mv+Mv 地面から見た温度 トク 2物体が動いているとき, "最も..... は相対速度に着目 ちょっと一言 Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より u= Qから見た Pの運動 V=- m u=- P m+M m+M Vo m m+M -Vo 1% ・vo mM :: 1=v₁₁ k(m+M) k 止まった) (18) ここでQ上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や 運動方程式は静止系 (あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし, 次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば加速度系で用し ることもできる。 (3) Q の速度をUとすると 運動量保存則より mv=mu+MU ...... ① ばねは自然長に戻っているから,力学的エネルギー保存則よりP発射 -mvo´ 2-1/23m²+1/2 MU2 (U2) ….….…. ② (m+M)u²-2mvou+(m_M)vo² = 0 05 相対速度 0 P.Qの速度は同じ 1このとき、相対に。 M u=v とすると, ① より U=0となって不適 (ばねに押されたQは右 (1 いているはず) 20 V. m-M

青線で囲った部分、n+1じゃなくて、nじゃないですか？ 最高次の項をnだと置いているから、a(x+1)∧n-ax∧nじゃないんですか？ ここがnだとどういけないんでしょう

42 重要 例題 21 等式を満たす多項式の決定 多項式 f(x) はすべての実数xについてf(x+1)f(x)=2x を満たし, f(0)=1 [一橋大] であるという。このとき, f(x) を求めよ。 指針 例えば、f(x) が2次式とわかっていれば, f(x)=ax2+bx+c とおいて進めることが できるが,この問題ではf(x) が何次式か不明である。 →f(x) は n次式であるとして, f(x)=ax+bx-1+...... (a=0, n ≧1) とおいて 進める。 f(x+1)f(x) の最高次の項はどうなるかを調べ, 右辺2x と比較するこ とで次数 n と係数 αを求める。 なお, f(x) = (定数) の場合は別に考えておく。 f(x)=1 f(x)=c (cは定数) とすると, f(0) =1から 解答 これはf(x+1)f(x)=2x を満たさないから,不適。 よって, f(x)=ax+bx-1+..... (α= 0, n ≧1)(*) とす ると f(x+1)f(x) =a(x+1)"+6(x+1)"'+......-(ax+bx-1+......) =anx-1+g(x) ただし,g(x) は多項式で,次数はn-1より小さい。 f(x+1)f(x)=2xはxについての恒等式であるから,最 高次の項を比較して ・①, n-1=1 ...... ( an=2...... ②② よって 2x+6+1=2x この等式はxについての恒等式であるから b+1=0 すなわち b=-1 したがって f(x)=x-x+1 基本15 この場合は, (*) に含ま れないため, 別に考えて いる。 ◄(x+1)" 練習 f(x) は最高次の係数が1である多項式であり 定 ④ 21 f(x2)={f(x)-ax-b}(x²-x+2) が成り立 びα bの値を求めよ。 ①から n=2 ゆえに、②から a=1 このとき, f(x)=x2+bx+c と表される。 f(0)=1から c=1 またf(x+1)f(x)=(x+1)+6(x+1)+c-(x2+bx+c)c=1としてもよいが, =2x+6+1 結果は同じ。 =x"+nC1x"-1+nC2.xn-2+... のうち、 n+1/ a(x+1)" -αx" の最高 次の項は anx-1 で, 残 りの項はn-2次以下と なる。 anxn-1と2x の次数と 係数を比較。 POINT 次数が不明の多項式は, 次と仮定して進め 係数比較法。 有効 し、常 5 基本事 12 3 2

高校物理の単振動の問題です。 (2)がわからないのですが、F=mg-k(d+x)のつり合いの式で、復元力は考えなくても良いのですか？ 教えて欲しいです💦

137 鉛直ばね振り子ばね定数kの軽いばねの上端を固定し,下端に質量mの小物 体Pを取りつける。 ばねが自然の長さになるところまでPを持ち上げて、静かにはな すと,Pは鉛直方向で上下に振動を始めた。重力加速度の大きさをgとする。 (1) Pにはたらく力がつり合うとき、ばねの自然の長さからの伸びはいくらか。 (2) つり合いの位置からさらにæだけばねが伸びたとき,Pにはたらく力の合力はい くらか。ただし、鉛直下向きを正とする。また,このような力がはたらくときの運動 の名称を答えよ。 (3) Pの振動の周期と振幅はいくらか。 (4) Pの速さの最大値およびそのときのばねの自然の長さからの伸びはいくらか。 (5) Pの加速度の大きさの最大値およびそのときのばねの自然の長さからの伸びはいく らか｡ センサー 41 42,43,44 (2) 141 が30 の軽 を取 物体 重力 (1) (2)

空欄が分かりません。解説求みます

重力加速度の測定 【目的】 重力加速度を記録タイマーを用いて測定し、 重力加速度に関する理解を深める。 【実験方法】 準備するもの 交流式記録タイマー、 ものさし (1m) 記録テープ (約60~70cm) おもり、セロテー プ､グラフ用紙 図方法 1. 記録タイマーを落下実験用にスタンドに固定し、テーブルの端などのおもりと 1m程度のテープが鉛直に落下できる位置におく。 2. 記録テープの下端におもりをつけ、記録タイマーに通す。 3. 記録テープの上端を持ち、 記録タイマーのスイッチをいれ、 おもりを自由落下させる。 ※おもりの落下中に、 記録テープがまっすぐに落下するように記録タイマーの傾きや落下場所を調整する。 4. 基準点から各時刻での落下距離 1 ¥2･・･・ [m]を測り、 【実験結果】 の表に記入する。 ※打点が重なっている初めの部分は除いて、はっきり点が見えるところを基準点としそこから距離を測定 する｡ ※1打点間の時間: タイマーの振動数 = 関東では50Hzなので、1秒間に50個の点を打つ 【実験結果】 基準点からの落下距離 0.02s ごとの落下距離 y (m) △y(m) O 0,009 0.021 0.036 10.056 0.079 0.106 0.009 0.012 0.015 0.020 0.023 0.027 各区間の平均の速さ = Ay/At 0.45 0.60 0.75 1.00 1.15 とで改めて認識す のありかを発見 べきであると 1.35 THE 各区間の平均の加速度 a = △6/△t 【データ処理】 1.移動距離 y[m]と時間 t [s] との関係を表す y-t図を描く。 ※グラフに線を入れること (近似直線 or 近似曲線の区別をつけること) 2表の各区間の平均の速さを各区間の中央時刻 t'[s] における速さとみなして、 速さ v[m/s] と時間 [s] との関係を表す v-t図を描く。 ※グラフに線を入れること (近似直線or 近似曲線の区別をつけること) 13.v-t図の傾きから重力加速度を計算する。 【考察】 ① 実験結果の各区間の平均の加速度の平均とv-t図の傾きから求めた加速度を比較せよ。 この実験をより正確に測定するためには、どのような工夫が必要か述べよ。 【調査力 発想力】 ① この実験例以外で重力加速度を測定する方法を考案せよ (言葉、 式、 図を用いて説明せよ。

塩の溶解度の問題について 「少ない方のイオンの物質量に合わせる」と書いているのですが、それは何故ですか？

R31.32 48. 塩の溶解度05分) ある場所で採取した海水100gを30℃で濃縮して塩を析出させる実験を行った。 この海水 100gに 含まれるおもなイオン (Na+, Mg2+, Ca²+, CI-, SO²-) の物質量を表1に示す。 この実験で NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaSO4 の中で最初と2番目に析出する塩の組合せとして最も適当なものを、 下の① ~ ⑨ のうちから一つ選べ。 なお, 表2に30℃における NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaSO 飽和水溶液100g に含まれる塩の物質量を示す。 また, 海水と純粋な水に対する塩の溶解性は変わらな いものとし、Mg2+ の塩の生成については無視してよい。 Na+ Mg2+ Ca2+ CI- SO42- NaCl Na₂SO4 CaCl2 CaSO4 ① ② ⑦ 8 表1 海水 100gに含まれるおもなイオンの物質量[mol] 0.047 0.0053 0.0010 0.055 最初に析出する塩 NaCl NaCl NaCl Na2SO4 Na2SO4 Na2SO4 CaSO4 CaSO4 CaSO4 0.0022 表2 30℃における塩の飽和水溶液100g に含まれる 塩の物質量[mol] 0.45 0.21 20.45 0.0015 2番目に析出する塩 Na2SO4 CaCl2 CaSO4 NaCl CaCl2 CaSO4 NaCl Na2SO4 CaCl2 山 [2020 追試〕

Ⅰ(1)について． ドップラーの式を使って解き，答もあたりましたが，疑問があります．問題文に"われわれから速さv[m/s]で遠ざかっている"とありますが，これは相対的な速度のことだと思います．そうすると，ドップラーの式："f'={(V-v1)/(V-v2)}f"に当てはめ... 続きを読む

Ⅰ 宇宙には活動的中心核をもつ銀河が数多く知られている。 それらの中心部には小サイズで巨大質量の 天体があり、その周りを厚さの薄い分子ガス円盤が高速回転している姿が明らかになってきた。 比較的穏やかな渦巻き銀河M106 は, われわれの銀河から遠く離れていて, 数100km/s もの速さで 地球から後退している。その中心付近から放射されている水蒸気メーザー (波長 入 = 0.0135m) の電波 の観測が野辺山の電波望遠鏡で行われた。 その結果, 図1のようにこの銀河の後退運動によるドップラ 一効果でずれた波長 入 〔〕 付近に数個の強い電波ピークが観測された。 その波長域の最小波長 入 〔m〕, 中心波長 入 〔m〕, および最大波長袖 〔m〕 は -=0.0016, th No -=-0.0020, (19510円)*(30 で与えられることがわかった。 1 No ic 図 1 Ac-do Zo λ2-10 20 -=0.0052 水蒸気メーザーで 輝くスポット 回転 回転 分子ガス円盤 中心天体 図2 (1) 波長 〔m〕 の電波を放射する天体が, われわれから速さ 〔m/s] で遠ざかっているとき,われわ れが観測する波長が入[m] であるとする。 vを入, 入および光速 c を用いて表せ。 (2)c=3.0×10°m/s として, 図1の波長 A, Ac, A に対応するガス塊のわれわれに対する後退速度 ひ1, vc, v2 [m/s] を ] x10m/sの形で求めよ。 には小数第1位までの数字を入れよ。 (3) ひ-vc, |v-vel の値を求めよ。 TEX Ⅰ (3) より | ひ-vc|=|vz-vel となるが, この結果は複数の放射源 ( ガス塊)が全体の中心の周りを高 速回転していることを暗示している。 ⅡI 中心波長 Ac 付近で明るく輝く複数のガス塊の運動の時間変化が調べられた. その結果, これらのガ ス塊は中心から薄いドーナツ状分子ガス円盤の内側端までの距離 Ro=4.0×10m を半径とする円軌道 を一定の速さで回転しているとするとよく理解でき, その速さは Ⅰ (3) で求めたガス塊の後退速度の差 Vo(=|u-vc|=|02-vel) と一致することがわかった。 図2に回転する分子ガス円盤の概念図を示す。 ただし、 万有引力定数をG[N・m²/kg ] とする. (1) 質量M(kg) の中心天体の周りを質量のずっと小さい (m[kg]) ガス塊が半径R [m]の円周上を速さ V [m/s] で万有引力による円運動をしているとき, ガス塊の円運動の運動方程式を記せ。 ●解説 I (1),(2) 天体の出す電波の振動数をfo (=clio) とすると, 長さc+vの 中に fo波長分の振動が含まれるから 研究 λ=c+v_c+v., -.Ao fo (3) Ⅰ(2)の結果より 2-20 20 C この結果に、問題文で与えられた 入=入, Ac, i に対する (^-入o)/20 の値,および c=3.0×10°m/s をそれぞれ代入すると ひ=(-2.0×10-3)×(3.0×10°)= -6.0×10m/s ve=1.6×10-3)×(3.0×10°)=4.8×105m/s v2=(5.2×10-3)×(3.0×10°)=15.6×10m/s ドップラー効果◆ STEFON 波源が速さで後退すると,cの長さに含まれていた波がc+v の長さ に含まれることになって、波長が伸びる。(単泉) ところで, 図のように, ある点を中心に円運動をしている天体から出る 光 (電磁波)を十分に遠方から観測する場合, 中心天体の後退速度をv, ガ ス塊の円運動の速さをVとすると, 点a, c から出る光の後退速度はvc =v, bから出る光の後退速度は dから出る光の後退速度は V, v2v+V である。ゆえに V1-Ve=-V, #PED WAXXENT v2-vc=V となる。逆に,ひ-vc|=|v2-vel であれば,ガス塊の運動が円運動であることが暗示される。 なお、M106 の後退速度はせいぜい106m/s程度で,光速の1/100 以下であるから,相対論的なドップ ラー効果の式ではなく,普通のドップラー効果の式を用いてよい。 観測者 v-v b d V FV v+V a

これってたまたまあっちゃってるだけですか？ 運動方程式を立ててやらないで公式にそのまま入れたんですが…基本的なことですみません教えてください🙏

0.40m この 指針 (2) 単振動の加速 解答 (1) 周期 (1) T=2√√ k (2) ao=Aw² = A (3) E= m = 2π₁ k 2 A ( ²7 ) ² = A ( √2/21 ) ² m 1/12kA=1/23×5.0×0.40²=0.40J 10.20 2π 5.0 5 = == mg lo =0.40× mg-klo=0 よって k= (2) 位置xのとき, ばねの伸びはlo+x である。 運動方程式を立てると ma=mg-k(lo+x)=mg-m (Lo+x) 9 Aw² 動の加速度 Aω’ ≒1.3s (2) 位置 xを通過するときのおもりの加速度αを求めよ。 (3) 単振動の角振動数ωを求めよ。 (4) おもりをはなしてから, 初めておもりが原点Oを通過する までの時間と, そのときの速さひ を求めよ。 mg_ lo 2π lo 6-17-1x2²5-3√²9 × W 2V g 基本例題 39 鉛直ばね振り子 175,176,178 軽いばねの一端に質量mのおもりをつけ、天井からつり下げるとばねが長さん だけ伸びて静止した。このときのおもりの位置を原点Oとし,鉛直下向きにx軸を る。次に、ばねが自然の長さとなるまでおもりを持ち上げて静かにはなしたとこ ろ。おもりは単振動をした。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) このばねのばね定数kを求めよ。 lo よってa=- g lo (3) (2) の結果を 「α=-ω’x｣ と比較して (4) 周期をTとおくと, おもりが初めて 点を通過するまでの時間は 25.0 0.20 =10m/s ² 指針ばね振り子ではつりあいの位置が振動の中心｡ 振幅=振動の中心からの最大変位 解答 (1) 点0での力のつりあいより 自然 持ち の長さ www. -x 0.40m,0.40m ka FM d d d d d d d d 速さ ------- 0- 最大 -0 加速度の 大きさ = g lo つり あい 30円 lo Sklo --- 4 最大 - 0- 最大 img 自然の 長さ lo Clllllllllll 上げる 上げる 変位x www. www. lo v₁=low=lo₁√√ = √glo to zllllllll Ⓒ 0 k(lo+: mg 点を通過するとき, 速さは最大。 「最大=Aw」 より x -合力

（１）の問題の答えなのですが実線のところが逆だとまちがいですか？

154 【気柱の振動①】 図のように,管の一端の近くでお んさを鳴らしながら、ピストンを管口から遠ざけ ていったところ, ピストンが管の一端から16cm のところで1回目の共鳴が起こり, 50cmのところ で2回目の共鳴が起きた。 このときの音の速さを 340m/s として、以下の問いに答えなさい。 ただし,管口と定常波の腹の位置は一致しないものとし, その位置は振動数に関係なく変 わらないものとする。 (1)2回目に共鳴が起こったときに生じた定常波の波形を図示しなさい。 (2) 共鳴が起こったときの音波の波長は何cmか。 (3) このおんさの振動数は何Hzか。 (4) 2回目の共鳴が起こっているとき、 管内の空気の密度が時間的に最も大きく変化して いるところは,管口から何cmのところか。 すべて答えなさい。 (5) 管口と管口付近の定常波の腹の位置のずれは何cmか。 (6) ピストンの位置を16cmのところに戻して固定し, おんさを振動数を変えることの できる音源に置き換える。もとのおんさの振動数から徐々に振動数を大きくしていくと, 次に共鳴が起こるのは何Hzのときか｡ Ų 16 cm -50cm

【1】で、v＝gtを使いたいのですが、分かりません。 教えてください！

例題1 自由落下運動 高さ40mの塔の上から、小球を自由落下させた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s"として, 以下の問いに答えよ。 (1) 落下を始めてから地面に達するまでの時間は何か。 (2) 地面に達する直前の速さは何m/sか。 vase DSBRY Tomy Rodito これでしか分かから うなりた -- Why the than 40=48 40m