この式変形の解説お願いします

a = k/bo-x) poob.com.ty och co pner - g Mtm -k m+M the fall um g)} k TASOLE MASE TO

5の（2）の答えが12個であるそうなんですが、なぜ12個になるのかを解説して欲しいです。

mx 5 図 a,b はある瞬間にばねに生じている定常波 (定在波)の様子 ABC を表している。 以下の問に答えよ。 図(a) 0000000 (1) 図aの瞬間に静止している媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。図(b) COAC また, 速さが最大である媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。 (2)図bは、図 a から 1/4周期後の様子である。 図bの瞬間に静止 している媒質はA~Lのうちいくつあるか。 その個数を答えよ。 J y 0 E F G HIJ K L TOROUNDROO $1λ = // The {T}= Sxws S 48

N＝の方途中式がわからないです。教えてください

例題2 運動の法則 (接触する2物体の運動) 図のように, なめらかな水平面上に置かれた, 質量 M [kg] の物体Aと質量 m[kg]の物体Bがある。 物体Aの左端を水 平方向に F [N] の力で押した。 物体Aに生じる加速度の大 きさと,物体Aが物体Bに及ぼす力の大きさを求めよ。 【解法】 物体Aの左端をFの力で押すと, 物体Aは物体B を押すことになる。 物体Aが物体Bを押す力の大きさを N [N] とすれば,作用・反作用の法則より, 物体Bは物体A を大きさNの力で押し返すことになる。 物体Aと物体Bは どちらも鉛直方向には動かないので,鉛直方向の力の合力は 0 である。 物体Aに生じる加速度の大きさを a [m/s2] とす れば,物体Bも加速度 αで運動する。 物体Aの運動方程式は, Ma= (OF-N) 物体Bの運動方程式は, ma=N となるので,この2式より, 10 a= mth M= mF mth A VERY A bl M 垂直抗力 a B m 垂直抗力 Im NN 重力 重力 200 B2のおきらめ るからか y

10番の解説について、どうして2N=kx0にならないのですか？

第2問 次の文章(A・B)を読み、下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点25) A 質量Mの物体Pの側面に、ばね定数kの軽いばねの一端を固定して、なめら かな水平面上に置く。 図1のように、 ばねの他端に質量mの物体Qを押し付け てから,物体Pに右向きに大きさFの力を加えたところ, ばねは縮みを一定に 保ちながら,物体Pと物体Qはともに一定の加速度で運動をした。ただし,右 向きを速度・加速度の正の向きとする。また, ばねは水平面に対して平行に保た れており、空気抵抗は無視できるものとする。 a An= F-N △=FーN : N = F - MM ME =+MF - F 問1 次の文章中の空欄 れぞれの直後の a= M PN N 9 となる。 Xo = 10 k mmma m 8 F m F=[menja fritan 物体Pと物体Qの加速度をα, 物体Pと物体Qがそれぞればねから受 ける力の大きさをNとする。 運動方程式を用いると, 1 10 8 ① OF O ② 3 M で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 F-Ma af = MF (m+M)k に入れる式として正しいものを,そ F ②号③ 3 ① F が得られる。したがって, ばねの縮み x は , F F 0 € ① -2k 4 ② (5 Mtm -110- F m+M mF m+M mF (m+M)k 4 ③ 6 F (m+M)k MF m+M mF (m+M)k MF (m+M)k

これ基底状態から第一励起状態になるときk格からL格に電子が１つ移ることで電子同士の斥力でなんかすごいことになったりしないんですか？

594. フランク・ヘルツの実験 解答 (1) 解説を参照 (2) 2.5 指針 加速された電子の運動エネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギーの低い励起状態とのエネルギー差に等しくなるとき, 原 子内の電子を励起し、エネルギーを失う。 エネルギー差に等しくないと きは、原子内の電子を励起できず, エネルギーを失わない。 解説 (1) FG間の電位差で加速された電子は,その運動エネル ギーが小さいとき, 水銀原子に衝突しても, 原子内の電子を励起でき ないので,途中でエネルギーを失うことなくPに達する。 しかし, 加 速した電子のエネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギー の低い励起状態とのエネルギー差に等しくなると,電子は,水銀原子 内の電子を励起し, エネルギーを失う。 このため,電子は, Gよりも わずかに電位の低いPに到達できなくなり、 電流計に流れる電流が減 少する。 さらに電位差Vを大きくすると,やがて電子のエネルギーは, 2回目の励起によって失われ、 再び電流が減少する。 このようにして, 電流は,増加・減少を繰り返す (図)。 (2) 電位差Vが4.9V 大きくなるたびに、電流は減少を繰り返すため. 水銀原子のエネルギー準位の差は 4.9eV である。 また, 観測される紫 外線は, 励起された水銀原子内の電子が基底状態にもどるときに放出 される光子であり, 4.9eVのエネルギーをもつ。 プランク定数をん, 電気素量をe, 光速を c, 紫外線の波長を入とする と. eV= 入について整理し, 各数値を代入すると, i= hc eV = hc 入 ( 6.6×10-34) × ( 3.0×10) (1.6×10-19)×4.9 = 2.52×10-7m 2.5×10-7m 理 C

物理基礎の力学的エネルギーの保存です。 今回のテストは数字だけ変えて出されるらしいのですが、この問題の答えが(１)mgl(1-2/ルート３）になるそうです。例えば角度の部分を60度としたらmgl(1-2/ルート2）になりますか。

こり 一の変化 いので, 速度 59. Point! 振り子の運動では,糸の張力が仕事 をしないため、力学的エネルギーは保存される。 解 答 (1) 図より,はじめの位 置の高さんは最下点を基準とし て h=1-41-(1-4) √√3 2 よって 2 よって, はじめの位置でおもり がもつ,重力による位置エネルギーは「U=mgh」より U=mgh=mgl(1- r=mgt(1-√3) 2 (2) 力学的エネルギー保存則より 1 0+U= 2 (1)の結果を用いて -mv² +0 mgt(1-√3)= 1/2mv² 2 √3 0= √2011-√3) V= (1 /30° はじめ の位置

⑵ 学校の授業で先生と解いたものが、答えを見ると違ったんですけど、これって授業で解いたものが間違っていますか？

222 力学的エネルギーの損失 図のように、質量m (S) の振り子のおもりを床から高さんの位置から静かに放 したところ, なめらかな床の上に置かれた質量Mの物 体と衝突し, その後は一体となって床から上がっていっ た。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 衝突直後のおもりと物体の速さはいくらか。 (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 m a h さ 2 M 1

(2)の向きについてです。 起電力と誘導起電力で互いに逆向きに電流を流そうとすると思うのですが、どうして電流はP→Qに流れると分かるのでしょうか。

60 類題15 図のように,鉛直上向きの一様な磁束密度 B [T] の磁場内に, 間隔/〔m〕 の2本の平行な導線レールを水平に置く。 レールの端を起電力E [V] の電池で つなぎ, レール上に抵抗値R [Ω] の導体棒 PQ を置くと、導体棒は動きだし た。 導体棒はレールと垂直を保ちながら, なめらかに動くものとする。その後, 導体棒が図の向きに速さv 〔m/s] で動いているとき、次の問いに答えよ。 (1)導体棒 PQ 間に生じる誘導起電力の大きさ V〔V〕を求めよ。 とぴBlは、 (2)導体棒 PQ間に流れる電流の大きさⅠ 〔A〕と JBℓ (3) キュ (11 V = 18 (2) EUBl+肛 J = E full R (3)導体棒が磁場から受ける力の大きさ F〔N〕を求めよ。 P-O DAP? 16-2912D) (~] R E-vBl=RI E と向きを求めよう 向きを求めよ。 £ B ? (3) F={(E-vBI)/R}・BI=(E-298vBI) BUR〔N〕 R 逆向きに 流そうとする TR repo (1) V=vBl〔V〕 (2) 誘導電流の向きは Q→Pなので, キルヒホッフの法則Ⅱより9.2 yord 3.4 よって1=(E-Bly/R [A] 向きはP→Qの向き けどけっき どっち 619.7 1,616 B The 12

赤で丸で囲ったgってなぜ−gなのですか？

166 2 近日点 解く! 太陽 太陽の周りを楕円軌道を描いて運動する惑星がある。 太陽からの近日 点の距離がn. 日点の距離がんであるとき､惑星の近日点と遠日点 における公転の速さをそれぞれ求めよ。ただし万有引力定数をG, 太 陽の質量をMとする。 近日点 準備 楕円軌道の典型的な問題です。 近日点, 遠日点とい 橋元流でこう言葉を覚えておきましょう。 Theme 3 Step 2 でも少し触れ ましたが、近日点とは、惑星が太陽にもっとも近づく点 遠日 点とは太陽からもっとも遠ざかる点です。もし、地球の周りを回る人工衛 星なら、近地点、遠地点という言葉を使います。 楕円を描いてみるとわか りますが、近日点と太陽と遠日点を結ぶ線は直線で、楕円の長い方の直径 になっています。 END m 図8-19 M 遠日点 太陽 8-20 遠日点 近日点での惑星の速さをも遠日点での惑星の速さを2として,図に書 き入れると,これらの速度ベクトルは楕円の接線方向なので、 2 はnに対

①丸で囲った所図からどのように導き出しているのですか？ ②T＝2π/ωってどこからきているのですか？ 教えてください。

142 問題演習 円運動の頻出パターンの問題を解く! 1 図のように頂点Pが最下点に あり 母線が鉛直と0の角を なす円錐がある。 頂点Pから高さん の円錐のなめらかな内面を, 質量m の小球が高さを変えずに等速円運動 している。 この小球の角速度の大き さと円運動の周期を求めよ。 次に円運動の中心を0として, 小球 から点に向かって座標軸を引きま す。それに垂直に座標軸」を引きます。 小球に働く力は①重力mg,② 《タッチ》している円錐内面からの垂 直抗力です。 その大きさをNとしてお きます。 P 0 N sin 0 = mg 水平面内の円運動の問題です。 Theme 3 Step 1の円錐振り 橋元流で子と同じように解けばいいですね。 まず問題図からわかるよう に,この円運動の半径は, 与えられた記号を使ってん tan で 解く! Oj xC 図7-20 'm 0 N cost 図7-21 Nsin0 mg Nは座標軸に対してななめですから, 分解します。 すると, 軸方向の成分 は N cos 0, y 軸方向はNsin 0 となり ます。 P J-17-152KG X TAN COX 小球は鉛直方向には動きませんから,y 軸方向の力のつりあいの式を書 きましょう。 12