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

オがわかりません． キ，クに関しては，Q1, Q2がr内に全て含まれているため理解しやすいですが，オはなぜQ2の方を無視して良いかがわかりません．コンデンサーの極板の時と同様に，電場は(1/2)としてはいけないですか？ また，もし Q1が負電荷，Q2が正電荷 Q1が... 続きを読む

(A) 点Oに[C] の正の点電荷があり,さらに点を中心とした半 径α[m]の球面上にQ2〔C〕の正電荷が一様に分布している系を考 える (図3)。 点0から [m]の距離にある点Pの電界の強さE [V/m〕 は、点Oを中心とした半径r[m]の球面を通過する電気力 線の総本数Nから求めることができる。 すなわち, r<a のとき N = オとなるので,E=カであり, r>a のとき N= キとなるので,E=クである。 (B) 真空中に置かれた平行平板コンデンサーを考える。 Q [C] の正電 荷が一様に分布する極板を囲む直方体状の閉曲面A (図4)を通過す る電気力線の総本数Nは,Qを用いて表すと, ガウスの法則により 図2 TE ~閉曲面 (球面) 電荷Q2 [C] が球面の表面のみに 一様に分布している 図3 (A) オr<a の場合に, 点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在す る電荷はQ1のみであるので,この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4rkQ₁ カオで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4xr² とも表される. これがオで求めた値と等しいこと (ガウスの法則) より 4mkQ=Ex4mr² キ ra の場合に、点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在する電 荷はQ+Q2 であるので, この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4wk (Q1+Qz) クキで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4tr² M E=kQ₁ k p² とも表される。これがキで求めた値と等しいこと (ガウスの法則)より 4mk(Qi+Q2)=Ex4xr² :: E=kQ¹+Q₂ 7²

(5)で単振動の振動中心で考えるエネルギー保存則を使おうとしたのですが上手く行きません。 なぜ上手く行かないのか教えて下さい。 模範解答は写真三枚目です。

それに利用する手段によってではなく、他者の役に立つ手段によって 利益を増やしたいと思うこと。 (48) 1 問3彼が自身の生活がどれほど他者 r 生きている人も死んでいる人も酷ともの 労働の上に成り立っているかを考えると、彼らが受け取ったのと同じだけのものを、お返しに 彼ろも与えていると思いたくなる。 Fakt 8 香消 Dot K. XQ Q x F Jkx. my. xo-x kkx 8 & me Ju O=O Do mg = kx₂ Ost Olimw 6=52 is hos @ my = F + Kx kx. :F€ mg kx, (2²-0² + kx-mon=²+ "W = - (Ko - x) x (mg - kx). 変位 OF -- (-x) ( m₂ -1xx) _{img²2" _ mgx - mg x 1 & 2²} 2mgx-kx²- magram me 18手がAに加える力の向きと移動方向がある点の位置座標Xaとする 逆向きなので、負の仕事。 @²0 IA 2m 4 Xo = Xo

至急お願いしたいです。 添付させて頂いてるこの写真の箇所の解き方が分かりません。 物理は初学者であるため、参考書をみても分からず困っています。教えていただきたいです。

Q. Hy 7° 5- (5-5) 胎児用の心拍計ではf=5.0MHzの起音波を使用している。 心臓の振動によるドップラー効果の大きさが△f=2.0kHzであったとき、 胎児の心臓の最大の速さひSを求めよ。 ひs=1.5×10m/s 1拍 計 = Vs ( Flick f" Vu V + V¾/v £ a/v-Us P! なぜこの式になる のでしょうか v + V¾/v x f ZVVs x V + V² / U - Vs x f finish to ・これか教えてほしいです。 (V+ US/ ht = 2V5/v-vs x f ひらひらよりどこから分かりますか。 of=205/2₁ x f 2,0x (0³ = 2x Us/1.5×10² x 5.0×106 1₁5x10 Vs = 2.0x (0²³x1.5x (0³/2x 5.0x (06 = 0.3 0.3 m/s 11

物理基礎の波の問題です。分からないので解説お願いします。

い。 I 3図は境界に向かって右向きに進むパルス波であ る。 境界で反射してしばらく時間が経過した際の 反射波のようすを, 境界が自由端の場合と固定端 の場合について, それぞれ次の(ア)~(エ)から選べ。 境界 1 1 1 1 T (ウ) S I 答 自由端 : イ I B 1 1 T 1 1 I (ア) (イ) さと (I) I 固定端 : 1 of

192.⑴最も密な部分を聞かれているからO.DだったらDの方が2点が寄っているのでDかなと思ったのですが両方でした。「最も」なのに二つでいいんですか？？お願いします！！

ようすを表している。 の変位をy軸の正の向きへ,x軸の負 の向きの変位をy軸の負の向きに移し, 20 図(b) を横波のグラフに表せ。 → 例題23 192. 縦波の表し方図は,x軸の正の向きに進む縦波の変位を, 横波のように表したも のである。 次の媒質の各点は,それぞれ図の0~Eのどれか。 (1) 最も密の部分 y↑ (2) 変位がx軸の正の向きに最大の部分 (3) 振動の速さが波の進行する向きに最大の部分 (4) 振動の速さが0の部分 例題23 ●ヒント グラフは、縦波のx軸の正の向きの変位をx軸の正の向きに移して描いている。 29. - 200AH 問題 193 197 解説 横波表示してある問題図から,もとの 波における媒質の変位を描くと, 図1のようにな る。 図2における破線は,微小時間後の波形を示 している。 A y B Of 0 y' (1) 図1から, 最も密な部分はO,Dである。 (2) 変位がx軸の正の向きに最大の部分はCで ある｡ (3) 速さが最大の部分は変位が0の位置である。 図2から, 波が進む向きに速さが最大の部分は0,Dである。 (4) 速さが0の場所は,変位が最大となる位置である。 図1から,A, C, E である。 193. 波の重ねあわせ 解答 O A A O B B 合成波 指針 重ねあわせの原理を用いて, 合成波を作図する。 解説 合成波は,その変位がわかりやすい位置をもとにして描く。 合 成波の変位を把握しやすい位置は,次の①~③の部分である。 ①~③をもとに各媒質の位置 ③正と負の変位が打ち消しあう位置･･･ 合成波の変位は0 となる。 ① 一方の波の変位が0の位置…. 合成波の変位は,もう一方の波の変位 に等しい。 ② 両方の波が同じ変位の位置･･･ 合成波の変位は,一方の波の変位の2 倍となる。 A BCD E X 881 C 図 1 220 (S) E D C D (3) ●媒質の振動の速さは, 次のようになる。 ① 変位が最大の部分 ･･･速さは 0 ②変位が0の部分 ･･速さは最大 2-3000 43U FH-X-+-(C) キ SLE 2 図2 ① 3 x x

この問題教えて。。

都市圏 人口ピラミッド･･･次のア~ウは,1935年、1960年, 2015年の日本の人口ピ ラミッドである。 1960年の人口ピラミッドを選んで、答えを記号で⑤に書きな さい。 80 歳 60 語群 40 20 O 10 8/6 4 2 ア 男女 0 % -80 歳 -60 40 -20 0 2 4 6 8 10 80 ATD. 60 40 20 0 -~11 r 10 8 6 4 2 イ 男女 80 102 -60 40 -20 0 0 2 4 6 8 10 % 80 歳 60 40 20 男女 -80 歳 -60 -40 再生可能エネルギー 鉱産資源 核燃料 エネルギー自給率 リサイクル リデュース リソース リユース -20 0 [0 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 % ( 総務省資料 ) 日本の資源 エネルギー 次の文中の( )に当てはまる語句を語群から選んで答えなさい。 資源輸入大国日本･･･かつては日本国内に多くの鉱山があったが,現在ではその へいさ ほとんどが閉鎖されている。そのため、石油や石炭, 鉄鉱石などの (⑥) は, ほとんどが輸入にたよっており, (⑦) は著しく低くなっている。 資源の活用と環境への配慮… 日本では, 太陽光や風力などの (⑧) を利用する 取り組みが各地で行われている。 また, ごみを減らすため, ( ⑨ ) (ごみの減量) や (⑩) (再生利用), (①1) (再使用) といった取り組みもさかんである。 4 7 8 9 10 12 13

物理基礎の力学的エネルギーの問題です。 (b)の問題の解き方を詳しく教えて頂きたいです🙏

M 滑車を通して糸でつな がれた,質量M[kg] の 物体 A と質量 m[kg] の 物体Bを,同じ高さで 静止させた。静かにはな すと, 物体Bはん [m] 落 下した。そのときの物体 Bの速さをv[m/s],重 力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 (a)はじめの状態における物体Bの高さを重力に よる位置エネルギーの基準とする。 物体Bの高 さが表に示された値であるとき, 物体AとBの 重力による位置エネルギーU, 運動エネルギー Kはそれぞれ何Jか。 物体 A Bの高さ 0m - h[m] U J J K J J U off 物体B J J B K J J dbx [m] 落下したときの物体B の速さは何m/s か。 力学的エネルギー保存の法則を利用して求めよ。

この問題の(6)がわかりません。 どうしてx=4での振動と等しいのでしょうか。 解説よろしくお願いします🙇‍♀️

3 波の性質 (3) • U y-f図問題 ある位置に注目して､ 媒質の変位の時間変化を表 したグラフ。 (1=3s 4.0 での波形) 媒質の動き) t=0s t=2.0s t=3.0s t=4.0 s y (m) + OF -3.0+ y [m] 3.0- t=1.0s 0 -3.0 y (m) y (m) 1 3.0 + 0 -4.0 いまは t=3s 点Cの変位は-4.0m -3.0+ 例題 図のように正弦波がx軸上を正の向き に速さ 2.0m/sで進んでいる。 位置 y (m) 3.0 3.0+ y (m) + 4.0 -3.0 y (m) 3.0 0 -4.0 -3.0 y (m) 4 3.0 Fals O -3.0+ x = 8.0m での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 2 B C DEF 1 2 13 4 5 A 4 2.0 m/s x [m] 4 6 8 10 12 14 16 t(s) OK! 2 4 68 10 12 14 16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 x [m] x [m] 2 4 6 8. 10 12 14 16 解 上図のそれぞれについて, x=8.0m での変 位を読みとり,それらをy-t図に点で記して, 正弦曲線で結べばよい。 2 T = F = v x (m) x [m] x (m) fo 7.0 /8.0 t [s] DY q (1) x=0m (050) y (m) 1 y-t 例題の正弦波について 次の位置 での媒質の変位の時間変化をy-f図に表せ。 O (2) x=2.0m y (m) 1 0 6 8 10 12/14 16 DA RAY 4 6/8 '8 10 12 14/16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0 1.0 (3) x 4.0m y (m) ホヒ=0~4のx=0のところをみよう! y (m) 1 X.0 2.0 (4) x 6.0m O 1.0 (5) x=16.0m y (m) 4 0 月 日 2.0 3.0 0 6) x=20.0m y (m) 2.0 5.0 3.0 4.Q 4.0 5.0 3.0 1.0 2.0 3.0 / 10 6.0 7.0 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s) 6.0 7.0 A 4/0 t(s) 7.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 80 t 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t 6.0 7.0 8.0

なんで最高点がθ=180°になるとわかるのですか？あとなんでθに代入しなきゃなってなるんですか？

STEP 3 模試問題にチャレンジ 角 長さ1の伸び縮みしない糸の一端を点0に固定し、他端に質量mの小球を取りつける。 図1のように,糸が鉛直線となす角が60° となる位置で,糸に垂直な方向に大きさかの 初速度を小球に与え,小球を鉛直面内で運動させた。 点0の鉛直下方の最下点をBとする。 また,重力加速度の大きさを」 とする。(20点) 系 (難問) we 60 IsinG 正解問1 小球が点Bを通過するときの速さはいくらか。 ( 5点 ) l-lsha 181, l(1-sint) 図1 問3 小球が点Pを通過するときの糸の張力の大きさはいくらか。 ( 5点) (難問) MUS (3年10月記述 問2 糸と鉛直線 OB のなす角が0となる円軌道上の点Pを小球が通過するときの速さはい くらか。 (5点) 問4 糸がたるむことなく,小球が一方向に回転運動を続けるためには、ひ。はいくら以上で なければならないか。 ( 5点) 垂直抗力がはたらくのは物体が面に触れている場合だよね。 物体が面 抗力が0以上で存在しなければいけないんだ。 同様に