この文の解説をお願いしたいです。どう考えたらsin2シータが出てくるのですか？

VOCOS U 12 g g (3)(2)のが最大になる9を求めればよい。 0° 90° の範囲では 0 ≦ in 20≦1となり, 1は sin 20=1のとき最大となる。 よって 20=90° より= 45°

例題の赤矢印の計算過程を教えてください

3 全反射 図のよう に,液体の底に点光 源Pがある。 この 点光源からの光が空 気中に出ないように 円板を液面に浮かべ た。 以下の値を求め 円板 Y 液体 点光源 P の よ。2=1.4 とする。 例題 液体の屈折率 no=√3 液面からの深 さん=1.0m のときの最小の円板の半径 ro〔m〕 解 点光源から出て,円板 のない液面に当たる光の 入射角が,臨界角より大 きくなるようにすればよ ho い。 点光源から出た光が 液面で全反射するときの 全反射 円板 100 臨界角を0 とすると 1 sin bo= no sin o sin o ro=hotanbo=ho =ho cosdo √√1-sin200 ho K1.0 12 = =0.70m √√no2-1 √3-1 2

色塗ってるとこの式変形分からないので教えてください！お願いします

こると A cosx と 点dでは CA の媒質の 2πA T -=2U 振動から遅 yは、時刻における原 点での変位に等しい。 ゆえに y=Asin- sin 27 (t-x) ひ ) 波が原点から固定端を経て位置xに伝わるのにかかる時間は,原点から L+(L-x)=2L-xだけ移動しているので、 (3) 2L-x V であるA また,固定端反射では波の位相がずれることから, 時刻における位置x での反射波の変位 y2 は, 時刻t-2-xにおける原点の変位の位相を けずらしたものになる。 2π T Asin (27 (1-21-x)+x|--Asin 2 (1-21-x)on ※B 2L よって y=Asin (4) (2) (3)の合成波の変位をyとすると 277 y=+32=Asin (-)+(-Asin 2(-2-x) T 2π =2Asin T 2L-x V 2 COS 2L- 2π V T 2 <<-A 0 =2Asin となる。 この式において 2Asin T L. cos cos 27 (t-L) 2 (1-x)は振動の位置 x での振幅を表 =(-1)x Asin(ユ ◆ B (2)の結果を直接用いる形の解 法は、彼が原点からx=L で反射して位置まで進む距 離は (2L-x) 固定端にお ける反射で位相がずれるの で、変位は (−1)倍される (位 相が反転する)。 以上より ( のxを (2L-x) にかえて. 変位ys を (-1)倍したもの が yとなる。 t- は時刻に依存した振動を表すので, 波形の進行しない L sin 2x (L-x) cos 2-(1-1) 定在波とわかる。 (5)定在波が最大振幅になるのは COS 2 (t-1)=±1 のときだから y=±2Asin T 2x (L-x) 5 <-%C 固定端は定在波の節節 y= ±2A sin 2x(x) (1)の結果,入=vT と L=2』 を用いると 54 L=±2.Asin2 )= ±2A sin 2x() の最大振幅は2Aである 記の定在波の特徴を用い 図することもできる)。 2A- = 士24sin (12/26) 5 5x 2L 5π =2A cos -x 2L 0 1 5 よって、波形は図a の実線または破線のようになるC -2A セント 75 〈円形波の反射〉 (1) 「反射の際、波の振幅および位相は変わらない反射波は器壁に対して点①と対称な点を波源とする波と同 (2) 反射の際に位相が変わらないので、「2つの波が弱めあう条件』(経路差)=(半波長)×奇数 (3)波源から遠くなると2つの波の経路差は小さくなる。(5)(L上の節の数)=(Oと壁の間にある節の数) (10) ドップラー効果は波源と観測者を結ぶ方向の速度成分によって起こる。 物理重要問題集

3番の問題で変位にマイナスが付くのはどうしてですか？お願いします🙇🏻‍♀️

周期に 177 単振動の変位, 速度, 加速度 時刻 t [s] における変位x [m] が x=4.0sin 0.50t と表される単振動を考える。 (2)速度が正の向きに最大になるときの変位 x1 〔m〕 と加速度α [m/s] を求めよ。 (1) 時刻 t [s] における速度v [m/s] と加速度α 〔m/s2] を t を用いて表せ。 (3) 加速度が正の向きに最大になるときの変位 x2 〔m] と速度v2 [m/s] を求めよ。 (1) (2) (3

(4)なぜ(２)のように力のつりあいではないのでしょうか

図1-1 のように, 台A (質量m) が水平で滑らかな床に置かれている。 Aは床と角度30° をなすなめら 1 かな斜面をもつ。 斜面上の点Pに小物体B (質量2m) を置き, 動き出さないよう手でおさえる。 水平右 向きをx軸の正の向きとし、 鉛直下向きをy軸の正の向きとする。 重力加速度の大きさをgとして,以下の 問いに答えよ。 B P A 30° 図1-1 動く前のB 動いたあとのA 動く前のA 動いたあとのB 図 1-2 最初に, A を床に固定し, Bから静かに手をはなす。 1. Bが斜面を運動しているとき, Bの加速度の大きさをgを用いて表せ。 2.Bが斜面を運動しているとき, Bが斜面からうける垂直抗力の大きさをgmを用いて表せ。 3.Bが斜面に沿ってだけすべり落ちるのにかかる時間をgとを用いて表せ。 つぎに、すべり落ちたBを再び点Pに置いた状態で, A を床に固定せずなめらかに動けるようにし, Bか ら静かに手をはなす。 すると図1-2の破線のように, Bは斜面上を動き, Aは床を水平に左側に動いた。 床 から見たAの加速度の成分をαx, Bの加速度の成分を bx, y 成分を by とすると, Aから見たBの加速 度は斜面に沿った方向を向いていることから 1 (=tan 30°) bx-ax の関係がある。 4.Bが斜面を運動しているとき, Bが斜面からうける垂直抗力の大きさをgとを用いて表せ。

(２)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか？

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

(2）の問題がわかりません。 ア:n1/n2×d2 イ:d1+n1/n2×d2 ウ：1\n1×OP1 となるのですが、アは(1)から出せるのですが、その後がわかりません。どんな考えかたをしているのですか。 解説お願いします。

コロ 211 媒質中の物体の A 101 0 A Y X- II d' n2 -02 d P' -2 'P (1) 右図のように,境界面 X-Yから深さdのとこ ろにある小物体Pを,媒質I中の真上から見る とき, 見かけの深さはいくらか。 また, この とき像の浮き上がりの距離を求めよ。 ただし, 媒 質 III の絶対屈折率をnin とし答はdと n2 を用 媒質Iに対する媒質ⅡIの相対屈折率 n12= n1 いよ。 (2) 厚さd, d2, 屈折率 ni, n2 の両面平行な透明 体I, II を水平に重ね, II の底にある小物体P の像を真上の空気中から見るとき,Iの表面 0 から虚像P2 までの距離 OP2 を求めたい。 空気の 屈折率を1とする。 Pから出た近軸光線 (POとのなす角が小) が ⅡとIとの境界面で屈折してPから出たかのよ うにIの中へ入り,さらにIの表面Aで屈折し てP2 から出たかのように空気中に出たとすると, 0 I P2 BPP A 空気 n1 d P1 12 a (1)の結果を用いて BP₁ = (Bは光軸と境界面の交点) P (ni,n2, d2で) OP₁ = イ よって OP2= (ウ)

物理の屈折の範囲です 空気n≒1から媒質nへ入射する場合、n1/n2=sinθ1/sinθ2より、 1/n=sin90°/sinθ0になるのでは無いのですか？ n=の式になっているのがよく分かりません

80 39 v=_3x108 -=2.25×10m/s n 4/3 6×10-7 n 4/3 =4.5×10-m 3×108 f=-= 入 6×10-7 =5×10 Hz f=v/i' で求めてもよい。 40 逆行で考えれば n = sin 90° sin 00 sino, = 1 n 臨界角以下で入射す る光をカットしてや ればよい。 右図より r =D tan 00 r 1001 D:00 全反射 tan と sin を結ぶ三 角関数の公式を使っ てもいいが,右のよ うな, sino=1/n と なる直角三角形を描 n 1 80 √√n²-1 直 ため 43 Sz そこ その こそ

カッコ5なんですけど最初自分写真のように解説とは違うやり方でやったんですがなんか答えが違うんですが なにか間違ってるところがあったら教えて欲しいです

媒質2 なる。 AD その山ある いは谷は, 2周期後どこまで移動するか。 移動 の軌跡を図に太い線で示せ。 (5) 一般に, A, B からの距離差が5.0cmの点は, どのような振動をするか。 また, それ らの点を連ねた曲線を図に細い線で示せ。 (6)線分AB上にできる定在波の腹はいくつあるか。また,これらの腹の位置の,点A からの距離を求めよ。 例題 27,150,151 148 波の屈折 図のように,媒質1と媒質2が境界面Aで,また媒質2と媒質3 が境界面Bで接している。媒質1から入射した平面波の一部が,境界面Aで屈折して媒 質2へ入っていく。 が屈折 図中の平行線は波の波面を表している。 媒質1における入射波の波長は 1.4cm,振動 数は50Hzである。 21.4 として計算せよ。 媒質1 45° (1)媒質1の中での波の速さは何cm/s か。 A Y (3)媒質2の中での波の波長は何cmか。 (2) 媒質1に対する媒質2の屈折率 n12 はいくらか。 媒質2 30° 質2 BC (4)媒質2の中での波の振動数は何Hz か。 (5) 媒質1に対する媒質3の屈折率 n13 を 0.70 とすると,媒質3 2に対する媒質3の屈折率 723 はいくらか。 例題 28,152

式の解説お願いします🙇‍♀️

は減少する。 答 衝突前後での運動量保存則 「mi+m2v=mvi'+m20z'」より mv=mva+muB 衝突前 それ以外の衝突( よって vo= VA+UB 反発係数の式 「e=- V₁' - vá 12」より V1-V2 VA UB e= m12.0+402,0x0-0 よって evo=UA+UB ① ②式より 1-e 1+e VA= -Vo, UB Vo 2 2 Vo A B ①衝突後 VA (A) UB (B) MX8....... m18.0 かないので 物体が (1) 弾性衝突の場合は e=1 より UA = 0, UB=vo 衝突前後での力学的エネルギーの変化は ある。これに同うと、 る。 (1/2mon2+1/21m²)12mm=0+/12mm12mw=0 vo ② 参 衝突前後での力学的エネルギーの変化は (2) 完全非弾性衝突の場合はe=0 より UA Vo (0) 弾性衝 Vo 2 UB 衝突後の 1 (mv²² + 11 m²²) = | mv³²= 1 m (20)² + 1 m (20) ² — — mv² 2 VB 2 2 なる(合 3 ので すなわち = (1 + 1 − 1 ) × mer² = − 1 + m² 3 |xmvo=- 4 は減少