(1)の2つ目のニアイコールの前後でどういう計算をしているのか教えてください

定の速さで直線上を運動している振動数f の音源が, 点0 を通過する瞬間から短い時間 ⊿t の間,音を発する。 0 から見て音源の運動方向と 角をなす方向へ、距離だけ隔たった固定点P でこの音を聞く。ここで, 音源の速さは音速Ⅴ より遅いとし,また,音源が音を出しながら進行 vat する距離 4tは, rに比べてずっと小さいとする。 以下の問いに答えよ。 音源が音を出し終わる点,すなわち, 点0 から だけ隔たった点 解答 (1) △OPO' について余弦定理を用いると r² = √r² + (v4t) ² - 2r (v4t) cos 0 = r (2) =r₁ r√/1-2( v4t)cos 0 =r{1- (v4t) cos 0} = r それぞれ 174 + 1/14 だから 9 V '0′と点Pとの距離は、近似的にr-v4t cos0 と表されることを示せ。 点Pで聞こえる音の継続時間 ⊿t' を⊿t, V, 0, 0 で表せ。 (2) の結果を用いて, 点Pで聞こえる音の振動数f' をf,V,v,0で 表せ。 8=60°の方向にある遠方の点P, で振動数 1020 Hzの音が聞こえ､ 8=180° の方向にある点P2で振動数 935 Hzの音が聞こえた。 音速 V を340m/s として, 音源の運動する速さと音源の振動数fとを求めよ。 (電通大) 0 2 1+ (v4t) ² - 2 ( v4t) cos 0 r COS =r-vat・cos o Dt: Ba r At' ' = (st + 7) - — = st - ² = 7² = 4t O' |別解 r≫udt の条件では線分 OP と O'P は平行とみなすことができる。 したがって, O' から OP に下した垂線の足をHとすると,HP≒O'P ∴. OP-O'P≒OH = v4t・cos 0 (2) 時刻 t = 0 に音を出し始めたとすると, 音が聞こえ始める時刻, 終わる時刻は, 1,P j' O'P≒OP-OH=r-vat.cose At-v4t cos 0 V-vcos At

(1)について 全運動量保存をベクトルで表した時に、終点(？)が一致するのはなぜですか？あとベクトルで表せる理由も知りたいです🙇‍♀️🙇‍♀️

〈例題5> (斜衝突 ) なめらかな水平面上に静止している質量Mの小球Bに,質 量mの小球Aを速さで衝突させた. 衝突後, A の入射方 向に対して、Aは角度 α をなす方向に, B は角度をなす方 向に,それぞれ速さvVで運動した. AとBの大きさは考 えないでよいものとする. (1) 運動量保存の法則より, 衝突後のBの速さ Vが, TRA m M V= -√vo²+v² - 2v₁v cos@ V p消し A Vo と表されることを示せ. (2) この衝突における反発係数を記せ. 以下では, AとBの衝突は弾性的であるものとする. (3)M=mのとき, α + β を求めよ.また, 速さ, V を vo,βで表せ . B π (4) M = 2m,α = そのとき, 速さ,Vをそれぞれで表せ.また, tan β を求めよ. (5) 衝突前のAとBの運動量の和が0となる観測者を考える. ① この観測者の速さを M, m, vo で表せ . (2) この観測者から見た衝突後のAとBの速さをそれぞれ M, m, vo で表せ. V

18行目の-4/5<cosα<0が、5<5-4cosα<41/5になる理由が分かりません。何方か教えていただけると、幸いです。

(2) △BDC において、 余弦定理を用いると BD°= 202+10²-2・20・10 cosa よって BD > 0 であるから よって =102(5-4cosα) BH = BCsinα=10sina (③3) 6 <BH < 10 であることから BD=10√5-4 cos a 次に, 90° <a <180° のとき, ABCH において, ∠BHC=90° であるから BH BC = sin (180°-α) = sina 25 6 <10 sina < 10 3 であるから < sina < 1 < sin³a < 1 90° <々<180° より 0 <1-sin²a <. cosa = -√1-sin²a 16 25 <cosa <0 5<5-4 cosa < 4/1 5 10√5 <10√5-4cosa < 10,41 すなわち 10 5 <BD <2√205 傾向を知る! 共通テスト 20 B a 10 15-4 ros ( CH ■余弦定理 △ABCにおいて α²=62+c2-2bccos A B sin (180°-6) = sin0 3/5 1 // <sina <1,90°<a < 180° のとき、上の図から <cos a < 0 を導くこともできる。 数学Ⅰ・数学A ができ 能化するとき, cosa

正弦、余弦定理を使うのでは？と考えましたが、答えが導き出せません。

No. Date 単振動の解 x = Acos(wt+α)がx=Cocoswt+Cisinwt と書けることを示せ ただしA.α、Co、Ciは任意の定数

(c)でどうして風を合わせた速さを余弦定理で考えないと行けないんですか？

fi(Ttve cre)- ャーf。 Up CusO (fitfA) T-Bcos0-uab。 t。 2 『-w T:Vt t27 (2m+) 2 2k JJ m) 「2R 35 r 2 2 (ror) -r 2R イマセー、4F or f-1rak -2820 af: Ptjfrapa」 t shiny, ova npgling, wax

(1)です 重力のした仕事を求めるために経路距離を知りたいです。斜面の高さは求まりますか？

【1】☆☆☆ 図のように,円筒面の一部と平面が滑らかにつながった斜面を持つ質量 M の台が水平面上に置かれてい る。この台の斜面上のある鉛直断面Pに沿って質量mの大きさが無視できる小球が運動する。この台の 斜面の断面P上の最上点をA, 円筒面の一部と平面が滑らかにつながった点をB, 最下点をCとすると, AB は半径1,中心角30°の円弧, BC は長さ, 水平方向に対する傾角30° の直線となっている。小球と AB には摩擦力が働かないが,小球と BCには動摩擦係数μの摩擦力が働くものとし,台と水平面には摩擦 力が働かないものとする。重力加速度の大きさをgとして以下の問に答えよ。 は一定の 、30° A m 三角台ととも 直が力、 ハ に見える。これ 美先にイは B M C 30° はない (b) 小物体が か 台を水平面上に固定し, 最上点Aから小球を静かに離したところ, 小球は最下点C に到達した。 ける (1) 小球が最下点Cに到達したときの速さ v。を求めよ。

この問題がわからないです よろしければ解答教えてください

受験番号| 第 番 物理 301 その3 第3問 図のように、音源が一定の振動数。の音を出しながら半径,速 さゅで反時計回りに等速円運動をしている。任意の時刻はにおける音源の 位置をPとし、円の中心0から2r離れた位置Qで音を観測すると、観測 者は音の振動数の変化を観測した。これは点Pでの音源の連度下のPQ方 向の成分(QからPの向きを正とする)が時間変化するからである。時 刻=0のとき、観測者に最も近い位置Rを音源が通過したとする。音速 をVとし、かはVに比べて十分に小さいものとして、以下の問いに答えよ。 [1] を次の手順で求めよ。 間1 間1 ZPOQ を,もまを用いて表せ。 間2 PQ間の距離を求めよ。余弦定理を用いてよい。 B- 間2 間3 2OPQ を目としたとき、sin 0 を求めよ。 正弦定理を用いてよい。 余弦定理:=が+- 2e cosA 間4 を求めよ。 正弦定理: sin A sin B sin C 答 間3 (武と説明) 間4 [2] 時刻で点Pから出る音を点Qで観測すると,振動数は「であった。音源 問5 が時刻= 0から1回転する間におおいて、以下の問いに答えよ。 間5 /をV.J。 を用いて表せ。 間6 観酬される最小の振動数」とその音が出る時制もを求めよ。また。観 測される最大の振動数」とその音が出る時刻」を求めよ。 間7 音の出る時刻制!を横軸に、その音の観測される振動数」を縦軸とするグ ラフとして、最も適切なものをD~のから選べ。 答 間6 (式と説明) 間7 小計 点

【物理 運動量と力積】 (2.)の問題で |0.15×30－0.15×40|=1.5 と出来ないのは何故ですか？

30m/s の速さで水平に飛んできたボールをバットで 40m/s 打ったら,ボールは前方 60°上方へ 40m/sの速さで飛 んでいった。 ただし,ボールの質量は 0.15kg,ボールとバットの 60° 接触時間は 3.0×10-3s であった。 30m/s 41) ボールの速度変化 4vを図示せよ。 (2) ボールの運動量変化の大きさはいくらか。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比率 図1のように半径r(m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz)の音を発しながら反時計回りに等油 で移動している。半円の中心0から右方向にd[m)(dEr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音酒の 位置を点Qで表し, ZQPO を φ rad), 空気中の音速をV[m/s),音源の速さをu[m/s) (uくV)とし、点Pで観測される振動数 (Hz)について考えてみよう。 ただし,風の影響は無 ささ 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuQ[m/s] とする。政 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると,音源は点Pから速さ «Qで遠ざかっていると考 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数子をF0, 1V, uqを用いハて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば、導出過程で解答用紙の図を使ってもよ (解答用紙の図:図1と同じ) い。 uaは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離をd= 2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0< π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin pを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比子。 fo が最小となる点を示している。 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測されるfも変化する。 問6fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でとい になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離dを答えよ。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3| 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比 図1のように半径r [m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz]の音を発しながら反時計回りに築法 で移動している。半円の中心0から右方向にdIm)(dミr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音源の 位置を点Qで表し, ZQPOをo Crad), 空気中の音速をV[m/s), 音源の速さをulm) (uくV)とし、点Pで観測される振動数/[Hz]について考えてみよう。ただし,風の影響は無 しがさ 立が 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuo[m/s]とする。数 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると, 音源は点Pから速さ uQ で遠ざかっていると喜 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数fをfo, 1V, uaを用いて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよ 【解答用紙の図:図1と同じ] い。 Ueは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離を4=2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0<π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin ゆを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの fo 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比。 が最小となる点を示している。 fo 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測される子も変化する。 問6 fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でどれ になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離4を答えよ。