単振動の問題です 177番の（2） （3）でそれぞれなんで0.50t=2πn、050t=3π/2+2πnになるのか分かりません。

x=0 よって点 Q 。 (コ) Qの速さの最大値は |v=Aw×1=Aω 2 (サ)(ク)の式より,Qの加速度の大きさ |a|=ω^|x| αが最大となるのは|x| が最大,すなわち x=±A のときである。 よって点 Q1 Q2 (シ)Qの加速度の最大値は |a|=ω'×A=Aω2 cos ②2単 は,等 する。 3 単 2π (ス) A (セ)「T= -」 より 周期は 2π さの最 W w 12.0- 11.01.0 加速 2 ここがポイント 177 単振動の式を整理しておく。 変位 「x=Asinwt」, 速度 「v=Awcoswt」, 加速度 「α=-Aw'sin wt」 解答 (1) x=4.0sin 0.50t と単振動の変位の式 「x=Asin wt」 の係数を比較し て振幅 A=4.0m, 角振動数 ω=0.50rad/s よって, 時刻 t [s] における速度v [m/s] は wcoswt=4.0×0.50cos0.50t=2.0cos0.50t また、時刻 t [s] における加速度 α 〔m/s'] は小 a=-Aw'sinwt=-4.0×0.50'sin0.50t=-1.0sin0.50t ...... ...② (2) 速度が最大となるのは ①式より0.50t=2πn(nは整数)のときである。 このとき x=4.0sin2zn=0m mos.0=1 良 a=-1.0sin2mn=0m/s2 0 ALEXS 02. 3л (3) 加速度が最大となるのは②式より 0.50t= +2n (n は整数) のとき 0.8 2 01 A 大 である。 このとき m08.0-0.10.0- 0.P 13 x2=4.0sin 2 -= (u2 2\m 08.0 +2rn = -4.0m S (o 13 v=2.0cos 2 in)=0 +2=0m/s Ma.1-09

(2)の問題がわかりません。 2枚目写真が私の回答なのですが、考え方が違うと思います。 どこが間違っているか教えていただきたいです。 なぜ経路差が1だと二分のλになるのでしょうか? よろしくお願いします🙇‍♀️

20 例題 3 音の干渉 動かし, 波形の振幅の変化を調べよう。 15 図のように、 2つのスピーカー A, B が, 同位相 で振動数 1.7 × 102Hzの音を出している。 音の速 さを 3.4 × 102m/s とする。 ■ A 3.0m (1)音の波長 [m] を求めよ。 B (2) 点Pは,音が強めあう点か, 弱めあう点か。 4.0m 指針 (2) 2つのスピーカーは同位相の音を出すので,距離の差 AP-BP| が 「波長の整数倍」 のときは強めあう点、 「波長の整数倍+半波長」 のときは弱めあう点になる。 解 (1) 「v=fi」 (p.141 (1) 式) より 3.4 × 102 = (1.7 × 102 ) × à よって 1=2.0m (2) 問題の図より BP = 4.0m また, 三平方の定理より AP = √3.02 + 4.0° = 5.0m よって |AP-BP|=1.0m=14121 ゆえに、点Pでは,スピーカー A, B からの距離の差が 「波長の整数倍 +半波長」になり、 音波が逆位相で重なりあうので、 弱めあう点となる。 類題 3 図のように、2つのスピーカー A,Bが, 逆位相 A T で振動数 8.5×10°Hzの音を出している。 音の速 1.0m B さを3.4×10m/s とする。 点Pは, 音が強めあ...... 2.4m

（2）の初めて運動の向きが変わった瞬間とは、6sの時のことではないのですか？

1-5 右図は、時刻 0sに数直線の原点を出発した v [m/s] 物体のv-tグラフである。 20 (1) 次の各時間区間における加速度を求め、 整数 0 9 t[s] 値で答えよ。 2 6 (a)Os<t<2s (b) 2s <t<6s -40 (c) 6s<t<9s (2) 原点を出発した後に、 初めて運動の向きが変わった瞬間の時刻t およびそのとき の物体の位置 x を求め、整数値で答えよ。

この問題の4番について質問です｡振動数はおもりの重さによっては変わらないとあるのですが，なぜですか？ おもりの数が多いほど，弦が張ることになるので，音が高くなると思ってました｡（ギターみたいな感じで）

(3) Hz である。 また, a=35cm をそのままにし, おもりを4倍に増やし たとき, 弦は共振しなくなった。 弦を再び共振させるには,Bを 少なくとも (4) cm 右に移動しなければならない。 64 弦の共振 全体の長さが120cm 質量 1.8g の弦の右端に滑車を通して質量 6 kgのおもりをつるし,振動源Sによって弦を振動させる。 この弦は, コマBを動かすことにより任意の一点を固定できる。 弦の張力はどこ も同じで,振動する AB間の距離をα, 重力加速度を10m/s2とする。 問1 コマBを適当に動かすと, a= 30cmで弦が共振する。 さらにB を右に移動していくと, a=35cm で再び弦が共振する。 したがっ て,弦を伝わる横波の波長は (1) cmであり,このときのAB 間の腹の数は (2) 1個である。 またSの振動数は (1) 振動数 fと波の速さが変わっていないの で、波長も変わっていない。 Aが節で今こ とに節があるから, Aから30cmの範囲の定 常波の様子は同じこと。 そこで,Bを右へ だけ移せば再び共振する。よって .. 1 = 10 cm 5cm ごとに腹が1つずつあるから 35÷5=7個 B =35-30 2 2 2 (2) 2 (3)密度は p = 1.8×10-3 120×10-2 B< [kg] と [m〕 を - = 1.5×10-3 kg/m 用いること v = mg P 6 × 10 V1.5×10-3=200m/s 2 もとの弦と同じ材質 同じ長さで, 直径が2倍の弦に張り替え て, αを30cmにし, おもりの質量を6kgに戻す。 このとき弦は 共振し, AB間の腹の数は (5) 個となる。 また, AB間の腹の 数を3個とするには, Sの振動数を (6) 200 v=fa より - f === 10 × 10-2 = 2000Hz (4) はじめはVP Img =fx.......① Hz とすればよい。 mを4倍にしたときの波長を とすると,fは< ①を見て,m を4 倍にすると A B 変わっていないから V p 4mg =fv.......② 2倍になると即断 したい。 S 中にス ② より 2= =24=21=20cm ① 1 (上智大) ・B' Level (1)~(4)★ (5),(6)★ Point & Hint 隔は (1) (2) 弦が共振するのは, 両端が節となる定常波ができるとき。 節と節の間 2 だから、弦の長さが1の整数倍に等しいとき,共振が起こる。 弦の長さが4=10cmの整数倍のとき共振するから、35cmより大き い次の値としては 40cm。よって,5cm 動かせばよい。 A 2 (5)直径を2倍にすると, 断面積が4倍になる から、密度も4倍になる。 波長を入とす ①からを4倍にす ③れば入は1/2倍と即 mg=fie ......③ 断できる。 ると V 40 この問題のような状況では,Sはおもりの重力 mg に より1=4 ∴ A2 = =5cm 2 12= cm ごとにあるから 30÷2=12個 は v [m/s] はv= (3) 弦の張力をS〔N〕, 線密度をp 〔kg/m〕 とすると, 弦を伝わる横波の速さ 等しい。

(2)の解き方が解説を見たのですが、わかりません。 解説お願いします。

12:02 119 抵抗の接続教 p.144~145 (1) 図のように抵抗を接続したとき、図の AB 間, CD 間の合成抵抗を求めよ。 (2) AB間に 10Vの電圧を加えた。 AM 間, MB間の電圧はそれぞれいくらか。 また, この電圧の比を簡単な整数の比で表せ。 (3) CD 間に 3.0Vの電圧を加えた。 2.0Ω, 119 var 2.00 3.0(1) AB: 5.0CD:120 A M B (a) (b) 2.09 C D 3.0Ω 3.0Ωの抵抗を流れる電流はそれぞれいくらか。 また, この電 流の比を簡単な整数の比で表せ。 べ (2) AM:40 MB: 6.0 V VAM: VMB = 2:3 (3)2.02:53.0Q:06 Iz00:1300=3:2

(2)は解説がどうしてこんなことをしてるのかわかりません。教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

必解 427 ミリカンの実験 右図のように、 電圧をかけて いない平行板電極間に油滴を落としたところ, 油滴は 一定の速さで落下した。 次に,スイッチを閉じ平行 板電極間に強さEの電界をかけたところ, しばらくし て,油滴は一定の速さで上昇した。 (1) 油滴の速さがぃのとき, 油滴にはたらく空気抵抗 kv で表されるとして, 油滴の電気量の大きさ」を 求めよ。 油滴 (2)この実験を様々に帯電した油滴を用いて繰り返したところ, 油滴に帯電している電 気量gについて,次の表のような結果を得た。 この結果から, 隣り合う測定値の差を とって,各測定値が電気素量eの何倍かを推定し,eの整数倍で表せ。 また、 電気素 量eは何Cか(表の数値の単位は×10 -1Cである)。 4.86 8.05 9.67 11.25 14.46 16.02 解説を見る 昇中で,それぞれ油滴にはたらく力のつり合いを考える。 k(v₁+V2) ①.②より, g=" E (2) 測定値の差をとると、次のようになる。 4.86 8.05 9.67 11.25 14.46 16.02 3.19 1.62 1.58 3.21 1.56 1.57 1.63 1.65 これより、 電気素量は約1.6×10-19 C と推定される。 よって,各測定値はそれぞれ, 3, 5, 6, 7, 9, 10e と 考えられる。 ゆえに. e= 4.86 +8.05 +9.67 + 11.25 +14.46 + 16.02 3+5+6+7+9 + 10 =1.607… × 10-19≒1.61×10-19 [C] x10-19 (2) 電気素量の求め方 解答に示した処理方法は, 1つ1つの測定値を有効に 利用して,できるだけ精度 よく電気素量が求められる ように工夫された方法であ る。 書込開始

⑶のsinの値はtanと近似していますか？θ大きいはずなのになぜ近似できるのでしょうか。

64 94 格子定数dの回折格子に垂直に単色光を 入射させ, 入射光の進行方向と回折光の進行 方向のなす角度を0として,円筒状スクリー ン上に現れる明線を-60°<<60°の範囲で 観測する。 回折格子の位置を原点として 入射光および円筒の中心軸に垂直な方向にx 軸を定める。 Ax[m] 1.0- 回折格子 単色光 の 0 -1.0- スクリーン 1.0 図1 (1) d=1.2×10m の回折格子に, 波長 = 6.0×10-7mの光を入射さ せたとき,スクリーン上(-60°<8 <60°)に現れる明線の数は何本か。 (2) 格子定数が分かっていない回折格子に取 x〔m〕 り替えた。この回折格子に,赤色の単色光 と青色の単色光を同時に入射させたところ, スクリーンの0° <<60°の範囲には, 図 2のP,Q,R の位置にのみ明線が観測さ れた。3本の明線のうち, 青色の明線はど れか。 次のうちから選べ。 1.0' R 0.64 0.48 0.32 P ------- スクリーン jo 図2 ①Pのみ ②Qのみ (3) R のみ (4) PとQ (5 QとR ⑥ PとR いや (3) (2)において, 赤色の波長を入n=6.8×107mとする。 格子定数を求 めよ。 (センター試験)

(イ)を教えていただきたいです🙇

のうちから1つ選べ。 一方が平面で他方が半径R の球面になっている平凸レンズを, 図のように,球面を下にして平面ガラスにのせて、真上から平面ガ ラスに垂直に波長 入の単色光を当てる。その反射光を上から見る と,暗環と明環が交互に並ぶ同心円状のしま模様が観測された。た だし,空気の屈折率を1とし,平凸レンズと平面ガラスは屈折率 n(n>1) の媒質でできているとする。 (b)) 平凸レンズ 平面ガラス 96.ニュートンリング 4分 次の文章中の空欄 ア X= LA 2ah に入れる式と語句の組合せとして最も適当なものを、次の①~⑤ イ ZWI R-d R d P d«<R R² = R²(1)² + x² より 2d アとなる。 ただし, dはRに比べて十分小さい。 図のように,平面ガラス上のある点P における鉛直方向の空気層の厚さをⓓとすると,平凸レンズ の下面で反射した光と, 平面ガラスの上面で反射した光が強めあう条件は,mを0以上の整数として 12d1= (m+1/2) R² = R² (1-2)+X² (1+1)= tha 2d 次に,平凸レンズと平面ガラスの間の空気層を,屈折率n'(1<n'<n) の透明な液体で満たす。 この とき,最も内側の明環の半径は、液体で満たす前と比べてイ。ただし,平凸レンズ上面からの反 射光の影響はないものとする。 ア イ ① m 小さくなる ⑥ m+. 大きくなる m=o =(mt/2) 4 ③ ② ③ m 変化しない 1 ⑦ m+ 小さくなる m 大きくなる 2 m20 ④ 1 1 m+ 小さくなる ⑧ m+ 4 ⑤ m+ 1 変化しない ⑨ m+ 4 |2|1|2| 変化しない 2d n' 大きくなる L 21. # 入 [2020 本試〕 * R = (m+1) 入 → 第8章光 | 77

(2)でなぜ「-1」をする必要があるかわかりません

図のSは任意の波長入の単色平行光線をとり 出せる光源,Hは光の半分を通し残り半分を反射 する厚さの無視できる半透明鏡, M1,M2 は光線 に垂直に置かれた平面鏡である。 Sから出た光は Hで2つの光線に分かれる。ひとつはHを透過 し M1 で反射したあと, Hで反射し光検出器Dに 達する。他方はHで反射したあと, M2 で再び反 射してから,Hを透過しDに達する。 Dではこの 2光線の干渉が観測される。 装置は真空中に置か れているとして、 以下の問いに答えよ。 S O H M25 (1) M1,M2 が図の位置のとき, 光源からDに達する2光線の間には光路差 (光学距離の差) はなく, 2光線が強め合っている。 この位置から M2 を鉛 直下方に距離だけ平行移動すると,やはり強め合うのが観測された。 を波長入および整数で表せ。 (2)図の位置からM2 を一定の重力の中で自由落下させ, Dで光の強め合い を検出した。落下し始めた瞬間の強め合いを1回目とし、時間後にN 回目の強め合いが検出された。 重力加速度g を入, t, N で表せ。 なお、落 下中 M2 の面は傾かない。 (3) M2 を図の位置 (10) に戻して, Hと M1 の間に屈折率 n=1.5, 厚さ d=2.5×10 〔m〕 の薄膜を入れたとき, 波長 入1 = 0.50×10[m]で強め 合っていた。ここで,光源Sの波長をゆっくりと増やしていくとDの干渉 光は一度弱くなるが,ある波長 入になると再び強め合う状態になった。 波長が変わっても屈折率は変化しないとして,入2 を求めよ。 (千葉大)

（2）です。黄色マーカーがなぜ2がどこからきたのかわかりません

解 例題 90 絶対屈折率 1.5の油膜が水面に広がっ ている。この油膜に真上から波長 6.0×10-7mの単色光を当て、その反射 光を観察する。 空気の絶対屈折率は1.0, 水の絶対屈折率は1.3とする。 空気(1.0) 油 (1.5) 水 (1.3) (1)この光の油膜中での波長はいくらか。 (2) 油膜の表面での反射は固定端反射と同じであり、裏面(水との 境界)での反射は自由端反射と同じである。この光の反射光が強 め合う最小の油膜の厚さはいくらか。 (1) 屈折率 1.5の油膜中における光の波長は 16.0×10™ x'= == 1.5 1.5 4.0×10m 〔m〕 {2}屈折率の小さな空気から屈折率の大きな油へ進む光の反射では、固定端 反射と同じ反射が起こり、反射の際に半波長分のずれ(π[rad〕だけ位相 のずれ)が生じる。一方、屈折率の大きな油から屈折率の小さな水へ進む 光の反射では,自由端反射と同じ反射が起こる。このように、固定端反射 が1回ある場合の干渉条件は、 強め合い: (光路差) (m+ +1/2),弱め合い(光路差) mλ となる。ここで,入は真空中の波長、 は整数である。 油膜の表面で反射した光と、裏面で反射した光の光路差は油膜の厚さを dとして, 2×1.5xdとなり、反射による位相のずれを考慮して, 反射光 が強め合う条件は, 2x1.5xd=60×10×(m+1/2)(m=0,1,2, ...) d = 2.0 × 10x (m +) dの最小値は,m=0 とおいて do=2.0×107× = 1.0 × 10(m)