Ⅱの（4）をsin cos関数を使って解いたのですが答えが合いませんでした。どこが間違っているのかと正しい解法を教えて頂きたいです。お手数お掛けしますが宜しくお願い致します。

1/25 4/29 pooooooo 33 単振動 ばね定数のばねを鉛直に立て,上端に質量 M の板を取り付け、静止させる。そして,質量mの 小球をこの板の上方んの高さから静かに落下させ る。 重力加速度をg とする。 I. 物体が板と弾性衝突をする場合について (1) 衝突により小球がはね上がるためには,m とMの間にどのような関係が必要か。 33 単振動 99 mmmmm M (2) 衝突後,板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。衝突は 1度だけとする。 II. 小球が粘土のようなもので,衝突後, 板と一体となって運動する 場合について, (3)衝突の際,失われる力学的エネルギーはどれだけか。 (4) 板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。 (東工大) Level (1) (2),(3)★ (4) ★★ Point & Hint TS (1) (3) とくに断りがなければ, 衝突は瞬間的なものと考える。 その場合、重力の 力積は無視でき, 衝突の直前, 直後に対して運動量保存則を用いてよい。 弾性衝 突では全運動エネルギーが保存されるが, 反発係数 (はね返り係数) e=1 として 扱ったほうが計算しやすい。 (2), (4) ばね振り子のエネルギー保存則には,次の2通りの方法がある。 A: 1/12mu2+1/21kx2=定 (xは振動中心からの距離) 単振動の位置エネルギー B: 1/12mo+mgh+1/21kx定(xは自然長からの距離) 弾性エネルギー 12/23kx2 のもつ意味の違いと、xの測り方の違いを押さえておくこと。多くの場 合, A方式の方が計算しやすいが,(4)では注意が必要。

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... 79.〈音波の性質> 図1上図のように原点Oにスピーカーを置き, 一定の振幅で, 一定の振動数の音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0) の各点で圧力の時間変化を測定する。 ある時刻において,x軸上(x>0)の点P付近の空気の圧力か xの関数として調べたところ、 図1下図のグラフのようになっ た。 ここで距離 OP は音波の波長よりも十分長く,また音波が存 在しないときの大気の圧力をする。圧力が最大値をとる x=x から, 次に最大値をとる x=x までのxの区間を8等分 X1,X2, ...,と順にx座標を定める スピーカー X3 X4 X5 Poss XoX1 X2 点P付近の拡大図 図1 から x までの各位置の中で, x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力の時間変化を調べたところ、図2のグ P4 ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻t=to から, 次に最大値をとる時刻t=ts までの1周期を8等分した、 た,..., と順に時刻を定める。 からまでの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように,原点Oから見て点Pより遠い側の位置に,x軸 に対して垂直に反射板を置くと,圧力が時間とともに変わらず常 po となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3)これらの隣接する点の間隔dはいくらか。なお,音波の速さ をcとする。 Pos ta ta ts to tit tet ts t 図2 図3 反射板 (4) (3)の状態から気温が上昇したところ, (3) で求めたdは増加した。 その理由を説明せよ。

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必 76. 〈円形波の反射〉 5.0Hzの円形波が次々と送り出され, 水面上を伝わっていく。図で円は 水面波の山の位置を表している。 0を通り器壁に平行な直線上で0から 8.0m離れた点をPとする。 OからPの向きにのびる半直線を破線で表 し, Lとよぶ。 0から送り出された波はやがて器壁で反射するが, 反射 の際、波の振幅および位相は変わらないとする。 また, 水槽内の水面は 図のように、水槽の器壁から3.0m離れた点を波源として, 振動数 十分に広く水深は一様で、一度反射した波が再び器壁にもどることはな 8.0m P 3.0m く,水面を伝わる波の速さは一定であるとする。さらに,波の振幅の減衰はないものとする。 (1) 0から出た1つの円形波Cが器壁に届き反射した後, 反射波の山がPに達した。 この瞬 間の波C全体の山の位置(実線)を正しく表した図は(ア)~(エ)のどれか。 (ア) (イ) (ウ) (エ) ここでL上の任意の点をQとし, OQ=x[m] とおく。 Qでの, 0から直接届いた波と器 壁で反射して届いた波の干渉を考える。 22 波長を入[m], n=1, 2,...として,Qで2つの波が弱めあう条件を書くと, =(2-1) 1/12 となる。□に当てはまる式を入れよ。 いまx=8.0m の点Pでは2つの波が干渉した結果, 互いに弱めあい, 水位が変化しない という。また, L上で水位が同様に変化しない点のうち,0から見てPよりも遠くにあるの は2個だけであった。 PはL上で(2)で得られた条件を満たす点のうち, nがいくつに相当するか。 (4)入は何か。

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1 焦点距離 f=20cmの凸レ ンズ L, と, 焦点距離 L₁ L2 A f2-40cmの凹レンズ L2と 光軸を共通にして20cm は なして置く。 凸レンズ L, の前 方40cmのところに物体 AB を置く。レンズの厚さは無視し てよい。 B -40 cm- -20cm→ 光軸 (1) 凸レンズ Lだけによる像 A, B, はどこにできるか。 その像はどんな像か。 (2) レンズによる像 A2 B2 はどこにできるか。 その像はどんな像か。 次に凹レンズL2を凸レンズ L, に光軸を共通にして密着させ, 凸レンズL」の前方 60cmのところに物体ABを置く。 (3) レンズによる像 A2B2 はどこにできるか。 (4) 密着させた両レンズを1枚のレンズとみなしたとき, それは凸レンズか凹レンズ か。 また, 焦点距離 Fはいくらか。

なぜ、(2)が340➕10になるのですか？ 340-10ではないのですか？ 分からないので解説お願いします。

例題 6 ドップラー効果(音源と観測者が共に運動する場合) 速さ 15m/s で運動している振動数 650Hz の音源と, 速さ10m/sで運動している観測者がある。 音 源と観測者は同一直線上を, 互いに近づく方向に運動している。 音の伝わる速さを340m/sとして、以下 の問いに答えよ。 (1) 観測者の場所での音波の波長は何mか。 観測した音の振動数は何Hz か 【解法】 (1) 音源が ⊿t [s] 間に発する 650⊿t 個の波が, 340⊿t-154t 〔m〕 の間に含まれているので,観 測者の場所での音波の波長 [m] は, 340⊿t-15⊿t 入 650Дt =(0,50) [m] (2) 観測者を ⊿t [s] 間に通過した音波の長さは340⊿t+104t[m] であり,観測者が観測する振動数を f [Hz] とすれば,その中に含まれる波の数は fat [個] である。 よって, 340⊿t + 104t fat= 入 であるから, 340+10 f= 116 0100) 117 =(70) [Hz] 340- -10 そばないのが なぜで

解いた後の問題で汚く見づらくすみません 動滑車でこのように4パターンある時にいつ慣性力で考えた方が楽になるのかが見分けがつきません。（左二つは慣性力なしで考えるのはわかります） 右二つは慣性力の解法で習ったのですが私は始め慣性力なしで解こうとしました。慣性力なしでの解法と、... 続きを読む

A 1 T TH T ↓ x おもりおもり2 mg 5mg. 図1 A 3mg 2m ↑ B. .da. mg 2mg 図2 g 1 T A 2m ngyang 図3 200 mf B ・2T mg 2mg 図 4 3m おもり3 3mg

コンデンサーの回路の作図方法について 電位差の部分の矢印と 電池の部分の起電力の矢印は、この向きで書いてもいいんですか？

②コンデンサーの解法はワンパターンだ! コンデンサーは電位差V さえわかれば勝ち (Vget! すれば勝ち!! なのであ るが, その電位差を求めるには次のワンパターンの解法がある。 はじめの一歩 命で、まず電位差Vを仮定しさえすれば、あとは機械的に解ける。 漆原の解法 41 コンデンサーの解法3ステップ STEP1 各コンデンサーの容 量Cを求め, 電位差 V を仮定す る。 《例》はじめすべてのコンデンサー の電気量=0 とする。 電気の流れをイメージして 各極板の+-の電気を予想する。 + がたまり高電位の極板には V₁ +CV+-CV₁ C 起電力 高低 Vo 高+C2V2 C 低-CV2 + CV, -がたまり低電位の極板 にはCV と書き込む。

電圧Ｖで加速した、となっているのに解答のところには－Vと書かれているのはどうしてですか？

そのまま 出る! 出題パターン 90 電子線回折 電圧 V で加速した電子線を間隔で並ん だ原子面と 0 の方向に照射し, 0 の方向に 散乱される電子線の干渉を考える。電子の質 量をm,電気量を-e, プランク定数をん とする。 入射電子線反射電子線 の の - ここで電子線の波長を求め, 反射電子線 の強度が極大となるときの加速電圧Vを 求めよ。 結晶内原子 強め合い 解答のポイント! 光の干渉と全く同様に、電子波波長 h の干渉を考える。 mv 解法 P 図26-10 のようにコンデンサーを用 いて,電子を加速する。 ここで, 力学 的エネルギー保存則より、 [V]電圧Vで加速する」とき たら、 必ずこの図を描く 前 m [OV] (e)(-V)=1/12 -mu2 0 M M 後 + + 引力 m 電子を波 2eV v = 1 m +. -e とみなす + よって, 電子波の波長は、 λ = h h λ= mo √2mev mv ① 図26-10 図 26-11 で光の干渉の3大原則:その1よ り (光波の干渉と同じ)ぬ 干渉

(3)の解説の変化量のところがわからないです。変化量はどうやって出しているのですか

したがって, 比熱の比は、 例題 S 混合気体 ~ Sast 9912 (5)融解曲 25 29 容積 2.0L, 4.0Lの容器 A, Bが,図のよ うに連結されている。 容器Aにはメタン, 容 器Bには酸素を入れて,ある温度にすると, 圧力はそれぞれ3.0×105 Pa, 6.0×105 Pa だった。コックを開けて気体を混合し、点火 して完全に反応させた後, 元の温度に戻した。 連結管やコック,および, 生じる水 の体積や、水蒸気の蒸気圧は無視してよい。 分子量 CH4=16.0,O2=32.0 点火装置 容器B A 20 想気 (a) f 2.0L 4.0L コック (b) 2 の の (c)】 (1) 反応前の混合気体中のメタンの分圧は何 Paか。 (d) (2) 反応前の容器内の全圧は何Paか。 (3) 反応後の容器内の全圧は何Paか。 KeyPoint 点火前後で温度一定: メタンと酸素のそれぞれにボイルの法則が成立する。 同温同体積 : 圧力比は物質量比に等しい。 ●センサー ●温度一定より, ボイル の法則 piVi=P2V2 ●全圧=分圧の和 ●同一容器内の気体の圧 力比は物質量比に等し い。 →反応による変化量を 圧力で示す。 重要 (1) C 解法 (1) (2) 気体についてボイルの法則が成立する。 混合 後の各気体の分圧を PCH4, Po2 とすると, 混合気体の体積は 6.0Lなので, (2 CH4 : 3.0×10 Pa×2.0L=PcH.〔Pa〕×6.0L PcH=1.0×105 Pa O2 :6.0×10 Pa×4.0L=po〔Pa〕×6.0L Po2=4.0×10 Pa 全圧は,1.0×105 Pa+4.0×10°Pa=5.0×10 Pa (3) 反応前後の物質の量的関係を分圧で考える。 08. CH4 +202 CO2 +2H2O (s) 反応前 〔Pa〕 1.0×105 4.0×100005 変化量〔Pa〕 -1.0×10 -2.0×105 反応後 〔Pa〕 0 2.0×105 1.0×105(無視) 反応後の全圧は、2.0×10 Pa+1.0×105 Pa=3.0×10 Pa 解答 (1)1.0×10 Pa (2)5.0×10 Pa (3)3.0×105 Pa [mL〕| | ル・シャルルの法則 重要

θが最大の時に糸を切ったとしたら、おもりはどの方向に自由落下するんですか？

出題パターン 単振り子の周期公式 長さの軽い糸の一端に質量mのおもりを つけ、他端を天井に取りつける。 糸が鉛直になるおもりの位置を原点として、 おもりの通る円弧に沿って軸を定める。 おも りを原点から微小変位させて静かに放したと ころおもりは単振動した。 この単振動の周期 Tを求めよ。 微小角 0 に対する近似 sin99 を用いてもよい。 重力加速度の大きさを”とする。 解答のポイント! まつく m 円弧に沿った方向の加速度をαとして、 座標 xにおける運動方程式を立てる。 与えられた近似と弧長公式 (弧長) (半径)x (中心角)を用いると, (ma=-kx/ の形にもっていける。 解法 この形をつくる!! 円弧状のx軸が与えられている。 単振動の解法3ステップで解く。 STEP1 STEP2 振動中心はつりあいの位置 x = 0 の点。 折り返し点は放した点。 STEP3 図9-20のように, 座標 xでの糸 の傾きを 0 とすると, 弧長公式により, (弧長x) = (半径1) × ( 中心角0 ) 張力S ① +x向きの加速度をαとして, 運動方程式は, ma=mg sin O 0 弧長 mg (近似より) = - mg ○(①) mg xx よって運動方程式の形より, Im 周期T=2 =2 mg g mg 図9-20 し x=lo (この周期は」とのみで決まりや振れ幅にはよらない。) STAGE 09 単振動 1