模試の復習をしたいので解説お願いしたいです

〈注意〉 物理の受験者は、次の表に従って4題を解答してください｡ 選択問題 必答問題 1, 2, 3, 4 物理問題 【物理 必答問題】 1 次の文章を読み、 後の各問いに答えよ。 (配点30) A 解答は物理の解答用紙に記入してください。 斜面 SPHAL 161052 図1のように、 水平面となす角度が0のなめらかな斜面があり、 斜面上には表面がなめら かな壁 (斜面に垂直に立てられた薄い板)が設置されている｡ 壁の区間 AB は水平な直線に, 区間 BD は斜面上の点Oを中心とする半径rの半円になっており, それらは点Bでなめらか に接続されている。 点Bは半円の最下点,点Dは半円の最上点である｡ 壁の区間 AB 上に は,質量mの小球Pと質量Mの小球Q があり、その間にばね定数kの軽いばねを壁の区間 AB に沿って水平方向に置き,PとQをばねの両端にそれぞれ手で押しつけてばねを自然の 長さからxだけ押し縮めた状態で静止させている。 PとQから同時に手を静かにはなすと ばねが自然の長さに戻ったときにP と Q はばねから離れ, その後, Pは点Bを通過した。 ば ねは壁の区間 AB に沿って水平方向に伸び縮みするものとし, Pは常に斜面上を運動するも のとする。 また、ばねから離れた後のQは, 壁に沿って運動し,点Aに達した後,斜面の 外に出るものとする。 重力加速度の大きさを」とし、空気抵抗は無視できるものとする。 QばねんP Mcounomom 壁 図 1 - 2- B 選択問題の出題内容 O (60分) 水平面 C 問1 ばねが自然の長さよりxだけ縮んでいるとき, ばねの弾性エネルギーはいくらか。 問2 ばねが自然の長さに戻ったときの P Q の速さをそれぞれ, Vとする。 ばねが自然 の長さよりxだけ縮んでいるときとばねが自然の長さに戻ったときについて, P, Q 全 体の運動量の水平成分が保存することを表す式を答えよ。 問3 問2のはいくらか。 m, M, k, x を用いて表せ。 ただし、 解答欄には結論だけでな 考え方や途中の式も記せ。 点Bを問2の速さで通過したPは, 壁の内側に沿って斜面を上昇し, ∠BOC=90° と なる点Cを通過した後, 点Dから飛び出した。 問4Pが点Cを通過するとき,Pの重力による位置エネルギーはいくらか。 ただし, 点 Bを通る水平面を重力による位置エネルギーの基準面とする。 mor 9m9 問5 Pが点Dを通過するときの速さを、 問2の”およびr, 9, 0 を用いて表せ。 問6 Pが点Dを通過する直前に,Pが壁の内側から受ける力の大きさを, 問2の”およ ぴr, m, g, 0 を用いて表せ。 の最小値を求めよ!!! 問7 Pが点Dを通過するための問2の』の最小値を求めよ。 点Dから飛び出したPは, 壁の区間 AB上のある位置に到達した。 CAME 問8点Dから飛び出したPが到達した, 壁の区間 AB上の位置の, 点Bからの距離の最 小値を求めよ。 -3- 物 理

（５）からがわからないので教えてください

221 波の反射と定常波 右図のように,媒質がx軸 ST に沿って置かれており, 原点Oに波源がある。x=0 における媒質の位置をP, x=Xにおける媒質の位置 をQとする。 波源による時刻におけるPの変位は, y = A sin 2 ft と表され,この振幅 A, 振動数fの単振 動は,速さ”の正弦波Iとしてx軸の正の向きに伝 わっていく。 x =L (>0)の位置にx軸に垂直な壁があ り波はこの壁で自由端反射をする。 波は減衰するこ となく伝わり, 反射によっても減衰することはないも a-B のとする。なお,sina + sinβ=2sin+cos 2 ya P yo1 0 波 I →ひ A x=X TARA x=L を用いてよい。 (1) 波源を出た波Iが, 座標x=X (0≦X≦L)に到達するのに必要な時間はいくらか。 (2) 波Iによる時刻t における Q の変位 21 は、時間だけ前の時刻 t-t におけるPの 変位に等しいことを用いて, をA,f, t, t で表せ。 (3) 波源を出た波が,壁で反射されて、再び座標 x = X に到達するのに必要な時間 はいくらか。 (4) この反射された波ⅡIによる時刻における Q の変位y2 を, A. f.t, tで表せ。 (5) Q の変位yは、波Iによる変位と波Ⅱによる変位の和となる。リをXの関数 とtの関数との積の形で表せ。 (6) 波Iと波ⅡIとが重ね合わさった波の座標x = X における振幅はいくらか。 (7) 隣り合う腹と腹との間隔はいくらか。 ヒント 220 センサー 69 Chapter 16

物理基礎 仕事率です 問40の解き方を教えてほしいです、、

・ある。 ineです｡ 21 20 25 10 15 D 仕事率 同じ仕事をしても,短時間にできることもあれば、長時間かかることもある。 仕事の 能率は,単位時間あたりにする仕事で表される。これを, 仕事率という。時間 ([s]の間 に W [J]の仕事をするとき,仕事率Pは,次式で表される。 power 仕事率 W P=- t ...(61) 式の意味・・・仕事率は,単位時間あたりにする仕事である。 仕事率 [W]= FAx 4t 仕事〔J〕 時間 [s] -=Fv ② 仕事率の単位には, ワット (記号 W) が用いられる。 1W は、1秒間に1Jの仕事をす るときの仕事率であり, 1W = 1J/s である。 仕事率をぽけっとラボ ⑧で測定しよう。 watt 速さと仕事率 一直線上で,物体が一定の大きさ F〔N〕の力を受けて,力の向きに移動しているとする。 微小な時間⊿t [s] の間に,物体が移動した距離を 4x[m〕 とすると, その間に力がした仕事は, Fax [J] である。 また, その間の物体の速さv[m/s] は, となる (図4)。 したがって, この力がした 仕事の仕事率 P〔W〕は,次式で表される。 ･･･(62) 速さひ 粗い面 Check 物理における仕事の特徴を簡潔に説明せよ。 時間 仕事 W ぽけっとラボ 8 仕事率の測定 荷物をもって, 校舎の階段を上がる時間を測定する。 荷物の質量 と上がった高さを調べ、荷物をもつ力がした仕事, および仕事率を求 めよう。 時間 4t iF ■移動距離 4.xl 図84 一定の速さの運動と仕事率 v 40 質量 20kgの物体を, 5.0m 高い位置まで一定の速さで引き上げるのに, 10秒かかった。 引き 上げる力がした仕事の仕事率は何W か。 ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 ② 仕事の原理、仕事率とはどのようなものか。 それぞれ簡潔に説明せよ。 第Ⅰ章…運動とエネルギー ② ワット(記号 W)は、電力 (p.211) の単位としても用いられる。なお,仕事率の単位として,馬一頭が行うことのできる ことがある 1馬力は, およそ740Wである。 この単位は,自動車エンジンなどの が多い

至急お願いします 答えを教えてください🙇‍♀️

2 2 4 A.121.6mm 長さ20m B… 直径3.2mm 長さ40m AはBの何倍?(抵抗) 1.2 17.3 11.4 =.5 V ( IF (A)

物理基礎の37の問題についてです。 水平投射の問題ですがどのように求めれば良いか分かりません。ぜひご教示ください。

37 (1) 水平投射は、鉛直方向の運動は自由落下と同じで ある。等加速度運動の式「z=vot + /12/at2」で鉛直方向 について,xをyに変え, 下向きを正の向きとすると よって、左 y=vot + 1/2 at ² y=44.1[m], v=0,a=g=9.8 [m/s2] より, 44.1 = 0xt+-x9.8t2 2 44.1=4.9t2 44.1 t2= = 9.0t>0 より, t = 3.0[s] 4.9 (2) 水平投射は,水平方向には等速度直線運動をする。 地 面に落ちるまでの3.0s間に水平方向に等速度で進むか 5₁ [x=v₁t+ 1/{at²] ₁ vo=14.7[m/s], a=0, 5, [Amla. t=3.0[s] より 水平距離は, x=14.7×3.0+0=44.1≒44[m] (4) 着 し E T です最

問26です。 観測者には、f反とf直が伝わっているのはわかるのですが、なぜ引き算をするのですか？足すのではないのですか？

以下,いくつかの応用ケースについて記しておこう。 反射板があるとき とくに反射板が動くケースが難しいが, 公式を2段階に分けて使えばよい。 ① 反射板に張り付けになった人を考え, この人が観測する振動数 f を求める。 ② 反射板をの波源に置き換え,本 来の人が観測する振動数 f を求める。 III ドップラー効果 26人と反射板は静止し,その間にある振動数f の 音源が速さvで反射板に近づいている。 反射音の 振動数とうなりの振動数を求めよ。 音速を Vとす る。 fo + fo Miss 2② で反射板が動いていることが忘れられやすい。 また, 1,2で速度の正の向きが変わる点にも注意。 2段階方式で 右向きが正 左向きが正 119 fi これが答え 壁は一人二役 反射板は1s間にf個の山を受け取り(反射板は人の役目), 同じ数の山が 人に返されていく (波源の役目)から,このような求め方になる。 fo V U U I 06

等速円運動・慣性力の問題です （2）の計算式なんですが、どうやって計算したら答え、N=3mgになるんでしょうか？

(1) 点Bを含む水平面を重力による位置エネルギーの基準水平面とすると 点Aと点B間での力学的エネルギー保存則より よってv= = 1/2mv² +0 = √2gr 0+mgr = (2) 小球とともに運動する観測者から見ると, 点Bを 通過する直前の小球には重力 mg, 垂直抗力 N1, 遠 ONE 2² 心力 m- がはたらいている(図2)。 よって力の r つりあいの式より v² -=0 114 ↓計 Ni-mg-m r (1)の結果を代入して整理すると N=3mg ¥ (3) 点Bを通過すると小球は円運動から直線運動に移 行する(図b)。 小球には重力 mg, 垂直抗力 N2 が はたらくので、力のつりあいの式より N2=mg --(S-0205 8) = DUNG Somm N1 (0 ac 図 a 図 b (0203 mg N2 mg 1)! m 2² r mum formal 53 d DALA RETU u tvarcotorrt 10 0200gift = W (1) it

「x＝aにおける」という部分が理解できません。 あと、f´(a)が傾きになるということもよく分かりません。

xの値がαからa+hまで変わるときのf(x) の平均変化率 →ayh-a:h f(a+h)-f(a) +1) Sh A において,んを0に限りなく近づけるとき, 平均変化率が,ある決まった 値に限りなく近づくならば,その極限値を, 関数 y=f(x)のx=aにお ける微分係数または, 変化率 といい, f'(a) で表す。 微分係数 リジットの f'(a)=lim 2+3) h→0 fath) f(ar) 平均変化率の極限 h (傾き)

(3)の解答で+1回折光同士、−1回折光同士は既に互いに同位相なのでその2つが同位相であれば強めあい、と書いてあるのですが、なぜそれぞれ同位相なのか教えていただけますか？可能であれば明日までにお願いします。

第3問 真空中において, 格子定数 (隣り合うスリット間隔) がこの回折格子に垂直に + Toots stl - 1 - 1 にx軸をとり,x軸に垂直で回折格子のスリットに垂直にy軸をとる。 Ⅰ 図3-1のように真空中で回折格子面に平行に十分に広いスクリーンを, 格子 定数に比べて十分に遠い位置に置いたところ (図では,回折格子が拡大されて描 かれている), 輝点が全部で5個できた。 レーザー光の入射方向(x 方向)の回折 0次回折光, 隣からy軸の正方向に向かって +1 次回折光, +2 次回折光と 呼び,y軸の負方向に向かって1次回折光, 2次回折光と呼ぶ。 1次の回 折角を ⑥0,0), +2 次の回折角を02 (0)とする。 (1) sin 0₂ sin 0₁ を求めよ。 (2) 輝点が5個となるために光の波長が満たす条件を不等式で示せ。 レーザー光 y スクリーン /0₂ Ki 回折 格子 図 3-1 ++2次 +1次 0次 第1次 2次 ⅡⅠ 紅 鬼 命 を検 を ざ 光 る

2枚目のようにAの時間をtと置いた時の求め方を教えて欲しいです

25:Vo+4,9 Vo=25-4.9 mh Vo=20.1 22. 自由落下と鉛直投げ下ろし ビルの屋上から小石Aを静かに落下させ, 2.0 秒後に屋上 から別の小石Bを初速度 24.5m/sで投げ下ろしたところ、2つの小石は同時に地面に落ちた。重 力加速度の大きさを9.8m/s2 とする (1) 小石B を投げ下ろしてから地面に落ちるまでの時間 t [s] を求めよ。 (2) ビルの高さん [m] を求めよ。 V=Vot tgt 日が落ちる時間をし x=Notif@tz Bが落ちる時間セ-2. v²-√² = zat 連立 A (1) 1g=9.8 Vo=24.5 B (1) h=4.0(4.0+2.0)² =176.4 Aの変位。 Bom 24. JB. 4. 9(2+2,0 1² = 24,5 114,91²) t=4.0 Zo 124). ≒180 30 = 2 x 9.8 (1+2.0) ² = 4.9 (t 12.0) 2 ZB = 24.5€ + £x9,8 xt² = 24,5 t 19,91² (1) 2 (2) 4.0S 30mls 例題 9 B & (2) 1.8×10m 24 (1) (2) (3 (4 例題 9