なぜ⑴では空気の屈折率を文字で置いてるのに、⑷は屈折率1で考えてるのか教えてください。

|30| 光通信などに使用される光ファイバーでは、光の全反射現象などが利用されている。 その原 理を図のような円柱状媒質のモデルで考えよう。 円柱の中心軸からある半径までの部分は屈折 率(絶対屈折率nの媒質Iであり,その外側は屈折率nの媒質ⅡIである。円柱の端面は中心 軸と垂直であり、図は,円柱の中心軸を通る平面で切った断面図である。 この平面内で , 空気 中から円柱の端面の中心点Aに入射角で入ってくる光が, 屈折して円柱内に入り, その後ど のように伝わるかを調べる。 屈折率の間には、 常に nnn (no は空気の屈折率) という 関係があるものとして, 以下の設問に答えよ。 (1) 光が媒質I と媒質ⅡIの境界面で全反射をして, 媒質Iの中だけを伝わるためには,入射角 はどのような条件を満たせばよいか｡ sin0 についての不等式で示せ。 (2) 屈折率の大きさによっては,入射角をどのように選んでも光が媒質 ⅡIの中に入れないこ とがある。 そのようなことが起こらずに, 光が媒質ⅡIの中にも入ることができるためには, 屈折率の間にどのような関係があればよいか。 (3) 屈折率の間に設問 (2)で求めた関係がある場合, 光が媒質ⅡIの中には入るが円柱の外には出 ないためには,入射角0はどのような条件を満たせばよいか。 (4) 光が点Aに入射角で入射し, 媒質Iの中を全反射しながら光ファイバーの長さの方向 に距離だけ進む時間を求めよ。 ただし, 真空中での光速度をcとする。 空気 no 0 A no N2 "n₁" n2 空気 媒質 ⅡI -媒質Ⅰ 媒質 Ⅱ

左向きに磁束密度が増えていることしか分からないんですが、どうやって電流の向きを決めればいいのですか？

EX3 一辺が1の正方形をしたN巻 きコイルに垂直に磁場をかけ、 磁束密度Bを図のように時間的 に増やした。 時刻t での磁束の を求めよ。 またRの抵抗に流れ る電流の大きさと向きを求め よ。 グラフより B=Bot Bi-Bot to て I= B-Bolt Ø=Bl=B12+ to はtの1次式で表されているから (姉妹編p 158) Bi-Borat 40 N²(B₁-B₁) to 4t to abの向き V_NI²(B₁-B₁) Rto R ∴.V=N. = = B 0 a R b AB B₁ Bo B増 増 a to b t B'

(2)の問題です。 赤線の2πx/16とはどういうことでしょうか？ 自分で調べた結果、 y=Asin2πx／λ というものが出てきましたが、よくわかりません。 y=Asinωtならわかるのですが、、、 ご教授よろしくお願いします。

解説 (1) 図か 波が生じている。 周期 T = 0.40s, 波長 = 2.0m²である。 波の速さをv[m/s] として, 発展例題30 正弦波の式 物理 図のような正弦波が, x=0を波源として, x 軸の正の向きに進行している。 実線の波形から 最初に破線の波形になるまでの時間は, 0.10s であった。 実線の状態を時刻 t=0s とする。 (1) 波の伝わる速さ, 周期, 振動数を求めよ。 (2) t=0sにおける波形を式で示せ。 (3) x=0mの媒質の変位y 〔m〕 , 時刻 t[s] を用いて表せ。 指針 正弦波の波形や, 単振動をする媒質 の変位は,いずれも sin を用いた式で表される。 それぞれの式は、波の波長や周期振動のようす をもとにして考えることができる。 「解説」 (1) 波は 0.10s間に2.0m進んで 2.0 おり,速さは, 0.10 図から, 波長 入=16mなので, 周期Tは, T=1_16 V 20 振動数fは, = 0.80s f: V= = 1 T 1 0.80 =20m/s 1.3Hz LIEKS (2) 図の波形において, 1波長分 (入=16m) はな れた位置どうしでは位相が2ヶ異なり、 t=0の とき,x=0の媒質の変位はy=0 なので,位置 0 -0.20 -= 1.25 2 1 10 -1 -2 y〔m〕 I 2 1/ Y 10 進む向き I 1 エ mo8-04 (1) 発展問題 356 1 20 5 TCX 8 *[m〕 PE TXC x での位相 (sinの角度部分)は,2- x 十 2x 1/6 = 480 と表される。また, x=0から x>0 に向かって まず波の山ができており, 波の振幅が2.0m な ので,求める波形の式は, y=2.0sin- WITH TH (3) 媒質の振動では1周期 (T= 0.80s) 経過する と位相が2ヶ進み, x=0の媒質の変位は,図か ら,t=0のときにy=0 なので、 時刻におけ 0.80 る位相 (sin の角度部分) は, 2- = 2.5t と 表される。また,x=0の媒質は,t=0から微 小時間後に負の向きに動くので、求める変位y TEST y=-2.0sin2.5mt の式は, 139

なぜ 面に平行な方向は力を受けず、速度成分が変化しないのですか？ また、明らかに成分の向きが違うと思うのですが、-とかはつけなくていいのですか？

演習 9 - 2 図のように、小球がなめらかな固定面に,速さむ。入射角0で衝突するこ の衝突のはね返り係数 (反発係数) をeとする. (1) 衝突後の小球の速さv を求めよ. (2) 衝突により小球が面から受けた力積の大きさI を求めよ. 固定面 0(℃) T Vo

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか？

49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔[〔mol] の 単原子分子の理想気体が入っていて, 圧力と温 度TOK]は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は Mi [kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており, 容器の底からの高 さはL][m]である。気体定数をRJ/mol・K], 重力加速度を[m/s2] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ、温度が T1 〔K〕 になったときM が上に動き始めた。 温度 T1 と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け、高さが12/23L 〔m] となった。このとき の温度T2 〔K〕を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W2 〔J〕 と気体に加えた熱量Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして, 外力を加えてMを ゆっくりと押し込み, 元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T 〔K〕を求めよ。 また,このとき気体がされた仕事 W [J] を求めよ。 ただし, この断熱変化の過程では圧力Pと体積Vの間に は PV 3 =一定の関係がある。 (京都工繊大) Base 771 3 Level (1),(2)★ (3)★ Point & Hint Cv= Cp= ※ この3式は「単原子｣のとき (1) 前後の状態方程式と, ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える｡ 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では,気体がする仕事=P⊿Vとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 ♪は比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので, y = = 12/12/12/2=121238 となっている。あとは第1法則の問題。 M -R ヒーター 10000 単原子分子気体 3 U= -nRT 2 5 R LECTURE (1) 初めの気体の状態方程式は PSL = nRTo ...... ① ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = RT ...... ② そして、このときのピストンのつり合いより PS = PS+Mg..... ③ MgL Ti = To+ nR QinCvAT=- R(T₁-To) = 32 MgL ① ~ ③より 定積変化だから P1での定圧変化が起こる。状態方程式より PS・・ S/L=nRT2 4 (2) より そして そ T₁ = 3 T₁ = 2 (T. + Mg L nR W₁ = P₁AV = P₁ (S. 3/L-SL) より 49 熱力学 状態方程式より (3) 高さまで押し込んだときの圧力を P3 とすると B 第1法則より PS T3 = Mg また, Q2=nCAT=n212R(T2-T)=(nRT+MgL) 4U』を調べ ( 4U2=220R (T-T) 第1法則 4U2 = Q2+(-W)を用いて 4U₂ Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ 143 P.(SL) = P.(SL) ( ∴. P3= P1 PS ピストンが動いて も上図の状況は変 わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 =1/23PSL=/1/2nRT=1/12(nRT+MgL) ②を用いた (2) *P₁.SL = nRT .... (3) ³T₁ = (3) ³( T. + MgL) 'T= nR 2nR(T₁-T₂) = 0+W₁ W₁ = (2) ² (2) ³-1} (nRT. + MgL)

ボーアの法則の所なんですが、「最長波長がn´ =3からn=2へ移るとき、」と書いてありますが、どうしてそう分かるんですか？？ なにか軽く理論的な事も言ってくださると幸いです…

とびになるわけだね。 J12 実験式 1/1=R (12/12/12/12 ) よりバルマー系列の最長波長と最短波長をR で表 n'² せ。 13* バルマー系列の最短波長はライマン系列の最長波長の何倍か 5 Rhc

この問題をグラフを使って、教えて欲しいです。 お願いしますm(_ _)m

例題 3斜方投射 地上の点から小球を,水平方向と角0 をなす向きに大きさ v[m/s]の初 速度で投げる。重力加速度の大きさをg [m/s2] とし,必要があれば 2 sin @cos0= sin 20 を用いよ。 (1)最高点に達するまでの時間 t [s] とその高さん [m] を求めよ。 (2)落下点に達するまでの時間 t [s] と水平到達距離I[m〕を求めよ。 (3)初速度の大きさを変えずに,角を変えて投げるとき,小球を最 も遠くまで投げるための角0 を求めよ。 (1)最高点では速度の鉛直成分 (y成分) が 0 となる。 「vy = vosine - gt」(p.19(26)式)より 0 = vosino - gt1 Vo sin 0 よって な 1 y = vosinet- gt」(p.19(27) 式) より 2 h = vosin 0.t₁ g [s] t₂ 1/1/201 = =vosin A・ Vosine g (2)落下点では鉛直方向の変位が0となる。 「y = vosino.t-1/22gf」(p.19(27)式)より - gt₁² 1 = vocos日・t2 = = 2 1/12/9 ( Busine) * 用語 最高点に達する →速度の鉛直成分が0 0 = vosino.t2-1212gt=-123 gt (12usine) gt₂ g HA AC t2 > 0 より 2v sin 0 g 水平方向については,「x = vocost」(p.19(25)式)より 22 sin Acos A vo2 sin 20 [m〕 [s] vo²sin²0 mat [m〕 2g ([m]y[m) x) 1:0 20000 = 1 g の運動を (3) (2)の1が最大になる0を求めればよい。 0°≧0≦90°の範囲では 0 ≦ sin 20 ≦1 となり,l は sin 20 =1のとき最大となる。 よって 20=90° より 0 = 45° 10 15 20

印が着いてるとこといて欲しいです 答えは上から 6×10の23乗 1.8×10の23乗 30 12×10の23乗 の-22乗です 途中の式もお願いします

= 60 131 次の各問に答えよ。 (1) 3.2gの酸素O2は,標準状態で何Lの体積を占めるか (2) 14gの窒素N2に含まれる窒素原子Nは何個か。 (3) 3.0×1023個の硫黄原子Sは何gか。 (4) 1.2×1023個のカルシウムイオンCa²+は何gか。 9.5gの塩化マグネシウムMgCl2 に含まれる陽イオンと陰イオンの個数の総和を求めよ。 (6) 分子1個の質量が5.0×10-23gである気体の分子量はいくらか。 (7) 標準状態での密度が1.25g/Lである気体の分子量はいくらか。 (8) 1.0molの二酸化炭素CO2には、何個の酸素原子〇が含まれるか。 (9) グルコース分子C6H12O61個の質量を答えよ。 72+12+ (10) 標準状態でH2560Lの中に含まれる分子は何個か。 SA 24 + 161 98 036 72 (2 96 FL 1 = 6.0x00² =

選択です。答え教えてください

4 ｣のように力Fを加えることによって,質量 M のはしご AB(長さL)を, 壁と 0 の角をなすように立 てかける.はしごは一様で, 壁と床はなめらかで摩擦力がないとする. 次の問いに答えなさい. (10点) (1) つぎの組み合わせの中で力の大きさが等しいものの組み合わせとして正しいものを, 解答群から選 び番号で答えなさい. 解答群 (ア) N1とN2 (オ) F と N1 1 アとイ N₁L 2 (イ) N と Mg (カ) FN2 2 イとカ Mg -sin 0 2 N₁L 2 (2) A 点のまわりでN, がつくるトルクの大きさを示すものを解答群から選び, 番号で答えなさい. 2 ・cos o (ウ) №2とMg (エ) FとMg (キ) Nin 0 と Fcos A 2 3 ウとオ Mg cos 0 3 N₁L cos 0 (3) F の大きさをしめすものを解答群から選び, 番号で答えなさい. Mg 2 エとキ 3 tan 0 4 NL sin O 4 5 オとキ Mg tan 0 5 N₁L 2 sin 0 5 Mg sin 0

この問題の式と答え教えてください。

｣のように力Fを加えることによって,質量 M のはしご AB(長さL)を,壁と 0 の角をなすように立 てかける.はしごは一様で, 壁と床はなめらかで摩擦力がないとする. 次の問いに答えなさい. (10点) (1) つぎの組み合わせの中で力の大きさが等しいものの組み合わせとして正しいものを, 解答群から選 び.番号で答えなさい. 解答群 (ア)N1とN2 (オ) F と N1 アとイ 1 N₂L 2 Mg 2 (イ) NｪとMg (カ) FN2 1 2 イとカ -sin O (2) A 点のまわりでN, がつくるトルクの大きさを示すものを解答群から選び, 番号で答えなさい. N1L 2 2 ・cos o (ウ) №2とMg (エ)FとMg (キ) Nin 0 と Fcos 2 3 ウとオ Mg cose (3) F の大きさをしめすものを解答群から選び, 番号で答えなさい. 3 N₁L cos Mg 2 4 エとキ 3 -tan 0 4 N₁L sin 0 4 5 オとキ Mg tan 0 5 N₁L 2 sin 0 LO 5 Mg sin 0