定期試験の過去問ですが、自己採点する時に解答がなく困っています。 お手数おかけしますが誰かといて欲しいです

図のように、 一定波長の平面波の水面波を、 波面と 平行に並んだ間隔 5cm の2つのスリット S, およ び S2 を通して干渉させた。 S を通り、 S と S2 を結ぶ直線に垂直な直線 S,T にそって水面の動き を調べたところ、 波が弱め合って、 水位がほとんど 12cm A2 T 25cm 変化しない場所が2つだけ見つかった。そのうち、S, から遠い方を Al、Si に近い方を Ag とすると、 S1 から A1 までの距離は12cm であった。 (1)距離 SA1 と S2A1、 の差は、 波長の何倍か。 また、 距離 SA2 と S2A2 の差は、 波長の何 倍か。 (2)この水面波の波長は何cm か。 (3)水面上には強め合いの線(双曲線や直線)が何本生じているか。 (4)次に、スリット S」は固定したまま S2 を動かし、SıS2 間の間隔を広げていった。この とき、①直線 ST での、水位がほとんど変化しない点の個数は増加するか、もしくは減 少するかを答えなさい。 また、 ②A1 は S1に近づくか、もしくは遠ざかるかを答えなさ い。

過去問にこのようにかいてあったのですが、どうしてそうなるんですか？（問題文に√2=1.4とはかかれています）

(4) 糸は極めて軽い 45° 45° 弾性 弾性 o.71kg重 動 0.71k ① 12 11x14 x -1kg重 65 0.714... 車の上に扇風機を載せ、その風を帆で受け止めた。 そう考える理由も書け。 6 6.

過去問にこのような回答があったのですが、赤てまかかれていたりしてよく分からないので、正しい回答を教えてください！

2 (2) 糸は極めて軽い 張力 (1kg重) 弾性力1kg重 重1k重 1

共テ物理基礎の波の問題なんですが、振動数に√が入ってくる理由と、比の表し方がどうにも理解できません。わかる方お願いします。

27 伝わる波の速さ) (p.138) AB間の中心を押さえながら、その弦を鳴らした・・・ ABの中心が節となる定常波 解答 問1 ① リード文check 23 ●基本振動 腹が1つの定常波 間3④ 税 弦の固有振動のプロセス プロセス 0 Process プロセス 1 定常波の図をかく プロセス 2 図から波長を, 弦の長さを用いて表す 問1 図2a より m が4倍になると手 は2倍になってい る。 プロセス 3 「v=ja」, 「f= -」を用いて、必要な物理量を求 張力S める 重力mg プロセス 3 「v=fi」 より 押さえないときの振動数は fmに比例 図2a する。 f = k₁√√m (k, は比例定数)･･･① 図2bより Lが2倍 になるとは 1/12 倍Lが 4倍になるとは 1/12 倍に なる。 f1/12に比例する。 ABの中心を押さえたときの振動数は ==1 よってf'f ③ 問3 プロセス プロセス 2 図 2b 実験結果より f=(k2は比例定数)………② 押さえないときの振動数は f=k³ vm m ①.②より ✓m L ABの中心を押さえたとき、この弦につい ているおもりの質量を m' とすると, 振動数 f=k L 問2 おもりの質量を変えていないことから, 弦 の張力は変化しない。 (kは比例定数) ① は m' f'] = RY L よって, 弦を伝わる波の速さは変化しない。 2 プロセス 振動数が等しい弦が互いに共鳴するから ンター過去問演習 プロセス 2 押さえないとき ✓m k- = k √ m' L 波長は = 2L 2 AB の中心を押さえたとき m = 4m' 波長は '=L よって m: m'=4:1 ④ (閉の ■

共テ物理基礎の波の問題なんですが、振動数に√が入ってくる理由と、比の表し方がどうにも理解できません。わかる方お願いします。

27 伝わる波の速さ) (p.138) AB間の中心を押さえながら、その弦を鳴らした・・・ ABの中心が節となる定常波 解答 問1 ① リード文check 23 ●基本振動 腹が1つの定常波 間3④ 税 弦の固有振動のプロセス プロセス 0 Process プロセス 1 定常波の図をかく プロセス 2 図から波長を, 弦の長さを用いて表す 問1 図2a より m が4倍になると手 は2倍になってい る。 プロセス 3 「v=ja」, 「f= -」を用いて、必要な物理量を求 張力S める 重力mg プロセス 3 「v=fi」 より 押さえないときの振動数は fmに比例 図2a する。 f = k₁√√m (k, は比例定数)･･･① 図2bより Lが2倍 になるとは 1/12 倍Lが 4倍になるとは 1/12 倍に なる。 f1/12に比例する。 ABの中心を押さえたときの振動数は ==1 よってf'f ③ 問3 プロセス プロセス 2 図 2b 実験結果より f=(k2は比例定数)………② 押さえないときの振動数は f=k³ vm m ①.②より ✓m L ABの中心を押さえたとき、この弦につい ているおもりの質量を m' とすると, 振動数 f=k L 問2 おもりの質量を変えていないことから, 弦 の張力は変化しない。 (kは比例定数) ① は m' f'] = RY L よって, 弦を伝わる波の速さは変化しない。 2 プロセス 振動数が等しい弦が互いに共鳴するから ンター過去問演習 プロセス 2 押さえないとき ✓m k- = k √ m' L 波長は = 2L 2 AB の中心を押さえたとき m = 4m' 波長は '=L よって m: m'=4:1 ④ (閉の ■

明治大学の過去問です。 1枚目の11と12がわかりません。3枚目は12の選択肢です。どなたか教えていただきたいです 11は-2Q/3、12はEが正解です

Ⓒ2√5 8 の解答群 √√2 2 L V6 Ⓡ L 2 〔II〕 次の文中の C [® F に与えた電気量は 描いた図は 12 √3 2 √7. 2 © L ©L G√2L 9 から 16 から一つ選び,解答用紙の所定の欄にその記号をマークせよ。 ⒸVEL に最も適するものをそれぞれの解答群 真空中に,点Oを中心とする半径R 〔m〕 の不導体球Iがある。この球の内部 は一様に正に帯電しており, 全体で電気量Q〔C〕をもつ。 クーロンの法則の比 例定数をk [N･m²/C2] とする。 (1----) 38 @ (^-^) MO 0 1. 図1のように、点Oを中心とする不導体球Ⅰより大きな半径r 〔m〕 の球面 Sを考える。電場(電界)の強さがE[N/C〕 のとき,電場に垂直な面を単位 面積あたりE本の電気力線が貫くと定めると, 球面Sを貫く電気力線の本 数Nは, S内に含まれる電気量を用いて N = 9 である。 球面S上の inpony 電場は面に垂直であるので, S上の電場の強さは は 〔N/C〕となる。 このように,帯電体の外側の電場は,帯電体を囲む曲面の内部にある電気量 4 AV で定まり、点Oに同じ電気量をもつ点電荷があるとみなすことができる。 この不導体球Iを,図2のように点Oを中心とする中空の導体球殻ⅡIで囲 10 んだ。導体球殻 ⅡIに電荷を与えて帯電させると、導体球殻ⅡIの外側の電場 Q は、点Oに電気量 200 の点電荷があるときの電場と等しくなった。導体球殻IⅡI 3 11 である。また,不導体球Iの外側の電気力線を である。 Bように、下痢止 た点での単板 と点0での電 ただし、電力の基準は無

東工大物理の過去問で質問です 電磁気の問題(d)ですが、加える外力が−になる理由を知りたいです

44 平行板コンデンサーにおける振動 面積Sの同じ形状を持つ導体極板AとBが間隔dで向かい合わせに配置された平 行板コンデンサーを, 真空中に置く。 このコンデンサーの極板間に、導体極板と同じ 形状を持つ面積Sの金属板Pを, 極板Aから距離を隔てて極板に対して平行に置 く。 真空の誘電率をE0として以下の問に答えよ。 ただし, 極板端面および金属板端 面における電場の乱れはなく, 電気力線は極板間に限られるものとする。 導線, 極板, 金属板の抵抗,重力は無視する。 また金属板の厚さも無視する。 A [A] 図1のように,極板AとBは, スイッチ SW を介して接続され,極板Aは接 地されている。 L x d 1 コンデンサー 317 P SW (2012年度 第2問) B 図 1 (a) スイッチ SW が開いている時, 極板A, B間の電気容量を求めよ。 團 (b) スイッチ SW を閉じた後, 金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させる。 こ の電荷によって極板AとBに誘導される電気量を,それぞれ求めよ。 (c) 問(b)において, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーを求めよ。 團 (d) 問 (b)の状態から, 金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させたまま, 金属板 の位置をxからx+4xまで微小変位させる。 この変位による, コンデンサー に蓄えられている静電エネルギーの変化量を求めよ。 ただし, x, d に比べて |4x|は十分小さく. (△x) は無視できるものとする。 微小変位によりエネルギ ーが変化するということは, 金属板Pは力を受 ることを意味する。 微小 変位の間は金属板Pにはたらく力の大きさは一定であるとみなして, この力を 求めよ。ただし、極板AからBに向かう向きを力の正の向きとする。

この（4）、（5）がどうしても分かりません。教えていただきたいです。

解答欄には最終的な答えのみを記入すること。 円周率はπとする。 1 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えなさい。 間1 図1のように,質量mの小球を, 長さLの質量が無視で きる棒の一方の端に取り付けて固定点Oからつり下げ、小球を水 平な床面上の点Pで静止させた。 この状態で小球を水平右方向に 速さで発射した。 なお、点Oを原点として軸を水平方向に, 軸を鉛直方向に図1のように取るものとする。 例えば点Pの座 標は (z,y)=(0, -L) である。 (1) μ' がある速さ V より大きいときは, 小球は座標 (0, L) で表 される点Qに到達することができるが, DD がV, より小さいと きは小球は点Qに到達できない。 V1 を求めなさい。 Vu x (2) 点Pで小球を V1 よりわずかに大きい速さで発射したとこ Ming ろ、点Qに到達した瞬間に小球は棒からとれて床に落下した。小球が棒からとれてから床に落下するま でにかかる時間を求めなさい。 棒は落下する小球の運動に影響を与えないものとする。 L 間2図1と同じ配置で,質量mの小球を, 長さLの質量が無視できる糸につなぎ,固定点Oからつり下げ, 小球を水平な床面上の点Pで静止させた。 この状態で小球を水平右方向に速さvで発射した。 (1) がある速さより大きいときは,糸はたるまず小球は座標 (0, L) で表される点Qに到達すること ができるが, ひ がV2 より小さいときは小球は点Qに到達できない。 V2 と問1 (1) の VL との関係につい て正しく記述したものを次の(ア)~(エ)から1つ選び, 記号で答えなさい。 (ア) V2>V1 (イ) V2 = V1 (ウ) V2 <Vi (エ) V, と V2 の大小関係はLに依存する 点Pで小球に<V, となる速さを与えたところ、図2の ように鉛直下方向となす角がα ( <a <x)になったときに糸 がたるみ始めた。 (2) 糸がたるむ前, 鉛直下方向となす角が0(0 ≦α) のときの小 球の速さを Do, g, L, 0 を用いて表しなさい。 g, L, α を用いて表しなさい。 (3) (4) 糸がたるみ始めた瞬間の小球の方向の速度と方向の 速度vyをg, L, α を用いて表しなさい。 速度の向きは図2の 軸、y軸の矢印の向きをそれぞれ正とする。 図2 2π (5) a= とする。 糸がたるみ始める 0αとなった瞬間に糸は切断されたものとする。 また, 糸はそ 3 の後の小球の運動に影響を与えないものとする。 小球は放物運動をしたのち床(!=-L)に衝突した。 衝突直前の小球の方向の速度ひとり方向の速度をg, L を用いて表しなさい。 T

至急お願いします🙇🏻‍♀️ 大学入試の過去問なのですが、難しくて分かりません。 求め方の解説お願いします。

[12 Kさんは、バスに乗って運転席の速度メーターに注目していた｡ バスが地点Aを出 発して地点 B に到着するまでの間, 速さ [m/s) は時間t[s] とともに図のように変化し た。この間の道路は直線で, 水平であった。 [m〕 O [m] b n a 20 20 ひ 20 O 20 [m/s] 15 (1) 地点Aからバスが走った距離 x [m] は,時間とともにどのように変化したか。最も 適当なものを,次の ① ~ ⑥ のうちから1つ選べ。 ① [m〕 ② [m] O ( 地点A) ③ 60 68 t [s] 6068 t [s] 0 [m] about whe 0 [m] 20 20 6068 [s] 0 20 6 Mam c ① 前方へ体が引かれるように感じた。 後方へ体が押しつけられるように感じた。 BOH 60 68 (地点B) ③空中に体が浮くように感じた。 ④ 下向きに体が押しつけられるように感じた。 ⑤ 横方向に体が引かれるように感じた。 60 68 t(s) CHERHE (2)図中のa における加速度の大きさは,重力加速度の大きさ 9.8m/s2 のおよそ何倍 か。 最も適当な数値を,次の ①~⑥のうちから1つ選べ。 ② 0.02 2 倍 ① 0.01 0.04 ④ 0.06 ⑤ 0.08 ⑥ 0.10 (3) 図中のbにおいて, バスは道路と平行な線路上を前方から走ってくる列車とすれ違 った。 Kさんが窓から横を見ていたら, 長さ120mの列車の車体がKさんの目の前 を通り過ぎるのに 3.0秒かかった。 この列車の速さはいくらか。 最も適当な数値を, 3 次の①~⑥のうちから1つ選べ。 m/s ① 10 ② 15 3 20 4 25 40 ⑥ 55 (4) 進行方向を向いて座席に座っていたKさんは,図中のcのときにどのように感じ たか。 最も適当なものを,次の ① ~ ⑤ のうちから1つ選べ。 4 60 68 t [s] t [s] 6068 t[s]

Ⅰ(1)について． ドップラーの式を使って解き，答もあたりましたが，疑問があります．問題文に"われわれから速さv[m/s]で遠ざかっている"とありますが，これは相対的な速度のことだと思います．そうすると，ドップラーの式："f'={(V-v1)/(V-v2)}f"に当てはめ... 続きを読む

Ⅰ 宇宙には活動的中心核をもつ銀河が数多く知られている。 それらの中心部には小サイズで巨大質量の 天体があり、その周りを厚さの薄い分子ガス円盤が高速回転している姿が明らかになってきた。 比較的穏やかな渦巻き銀河M106 は, われわれの銀河から遠く離れていて, 数100km/s もの速さで 地球から後退している。その中心付近から放射されている水蒸気メーザー (波長 入 = 0.0135m) の電波 の観測が野辺山の電波望遠鏡で行われた。 その結果, 図1のようにこの銀河の後退運動によるドップラ 一効果でずれた波長 入 〔〕 付近に数個の強い電波ピークが観測された。 その波長域の最小波長 入 〔m〕, 中心波長 入 〔m〕, および最大波長袖 〔m〕 は -=0.0016, th No -=-0.0020, (19510円)*(30 で与えられることがわかった。 1 No ic 図 1 Ac-do Zo λ2-10 20 -=0.0052 水蒸気メーザーで 輝くスポット 回転 回転 分子ガス円盤 中心天体 図2 (1) 波長 〔m〕 の電波を放射する天体が, われわれから速さ 〔m/s] で遠ざかっているとき,われわ れが観測する波長が入[m] であるとする。 vを入, 入および光速 c を用いて表せ。 (2)c=3.0×10°m/s として, 図1の波長 A, Ac, A に対応するガス塊のわれわれに対する後退速度 ひ1, vc, v2 [m/s] を ] x10m/sの形で求めよ。 には小数第1位までの数字を入れよ。 (3) ひ-vc, |v-vel の値を求めよ。 TEX Ⅰ (3) より | ひ-vc|=|vz-vel となるが, この結果は複数の放射源 ( ガス塊)が全体の中心の周りを高 速回転していることを暗示している。 ⅡI 中心波長 Ac 付近で明るく輝く複数のガス塊の運動の時間変化が調べられた. その結果, これらのガ ス塊は中心から薄いドーナツ状分子ガス円盤の内側端までの距離 Ro=4.0×10m を半径とする円軌道 を一定の速さで回転しているとするとよく理解でき, その速さは Ⅰ (3) で求めたガス塊の後退速度の差 Vo(=|u-vc|=|02-vel) と一致することがわかった。 図2に回転する分子ガス円盤の概念図を示す。 ただし、 万有引力定数をG[N・m²/kg ] とする. (1) 質量M(kg) の中心天体の周りを質量のずっと小さい (m[kg]) ガス塊が半径R [m]の円周上を速さ V [m/s] で万有引力による円運動をしているとき, ガス塊の円運動の運動方程式を記せ。 ●解説 I (1),(2) 天体の出す電波の振動数をfo (=clio) とすると, 長さc+vの 中に fo波長分の振動が含まれるから 研究 λ=c+v_c+v., -.Ao fo (3) Ⅰ(2)の結果より 2-20 20 C この結果に、問題文で与えられた 入=入, Ac, i に対する (^-入o)/20 の値,および c=3.0×10°m/s をそれぞれ代入すると ひ=(-2.0×10-3)×(3.0×10°)= -6.0×10m/s ve=1.6×10-3)×(3.0×10°)=4.8×105m/s v2=(5.2×10-3)×(3.0×10°)=15.6×10m/s ドップラー効果◆ STEFON 波源が速さで後退すると,cの長さに含まれていた波がc+v の長さ に含まれることになって、波長が伸びる。(単泉) ところで, 図のように, ある点を中心に円運動をしている天体から出る 光 (電磁波)を十分に遠方から観測する場合, 中心天体の後退速度をv, ガ ス塊の円運動の速さをVとすると, 点a, c から出る光の後退速度はvc =v, bから出る光の後退速度は dから出る光の後退速度は V, v2v+V である。ゆえに V1-Ve=-V, #PED WAXXENT v2-vc=V となる。逆に,ひ-vc|=|v2-vel であれば,ガス塊の運動が円運動であることが暗示される。 なお、M106 の後退速度はせいぜい106m/s程度で,光速の1/100 以下であるから,相対論的なドップ ラー効果の式ではなく,普通のドップラー効果の式を用いてよい。 観測者 v-v b d V FV v+V a