（1）がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

イの目と背びれの位置が反転して上下は反転しないのがどうしてか分かりません。どうして水を抜くと凸レンズと似たはたらきが無くなるのか、水があると凸レンズと同じような働きをするのかよく分かりません。

物理 問5 次の文章中の空欄 ア イに入れる語句の組合せとして最も適当な ものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 7 水を満たした円筒の透明な容器 (コップレンズ)がある。 水を満たしたコップは 凸レンズと似た役割をする。図5(a)のように、魚の置物とコップレンズの中心軸 を結ぶ水平線上に, 観測者の目を置いて観察する。 以下では, 容器は十分に薄く、 厚さは無視できるものとする。 上 魚の目 尾ひれ 右 下 上 魚の目 尾ひれ 水を満たした円筒の容器 (コップレンズ) 左 右 観測者の目 図5 (a) 下 図5 (b) コップレンズを通して魚の置物を観察すると, 図5 (b) のように魚の目と尾ひれ の位置が反転している様子が観察できた。 これは光がコップレンズを通過すると きに屈折することが原因である。 図6(a) はコップを真上から見た様子であり,魚 の目の位置から出た光線 aは, コップレンズで屈折し、観測者の目に入る。魚 の目から出た光はさまざまな方向に広がるが,図6(b)に示した光線 bd のうち, 正しい光の進路が描かれているものとして最も適当なものは,図 6 (b) の である。 ア コップの水をすべて抜き空にすると,コップに水が満たされているときと比べ て イ 観察できる。 -68-

3のグラフはなぜ0.5秒の時に速さが3m/sになるのですか？ 4の解説お願いします 答えは6m/s毎秒なのですが何回やっても合いません、、

(2) B 物体が静止の状態から動き始めて直線上の運動を続けた。 その1.0秒後, 2.0 秒後, 3.0 秒後,…… の到達距離を測定して表にまとめた結果が下表である。 5775 時間(s) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 距離(m) 0 3 12 27 48 • 75 (3) 物体の運動の速さ一時刻のグラフをかけ。 必要な目盛りを記入すること｡ (4) 物体の加速度の大きさα[m/s²] を求めよ。

3番です なぜこうなるのですか？

円 注「T= 2 2πr」より, V vを2倍にしたとき, Tは 1/2倍としてはならない。 v を変えると,rの値も変化す ることに注意する。

この問題のかっこ4番教えてください！！😭答えは2なんですけどなんでですか！？

(ア で鉱物が 見察したとき 号で答えよ。 岩手大 改 弐をなす。 ーい。 れる。 追試) び, 下 され 発展問題 30. 図1のように, ハワイ諸島から天皇海山列にかけて, 火山島と海山 が連続している。これらは, マントルに固定された点状の熱源(ホットスポット)の上を, 太平洋プレートが動いていくことによってつくられたと考えられている。 ハワイ島のキラ ウエアでは、現在も火山活動が継続中である。 図2は、これらの火山島や海山の年代と, 列に沿って測ったハワイ島からの距離との関係を示したグラフである。 過去8000万年間は ホットスポットの位置は変化しなかったとして,次の各問いに答えよ。 50 40 30° 20° 思考 プレートの運動 LU 列 ■水深 0-1000m N □水深1000-2004 推古海山 仁徳海山 'n oefening |雄略海山 ミッドウェー島 ハワイ諸島 PAS ハワイ島! ネッカー島 5000 代 4000 3000 2000 1000 (万年前) 8000 7000 6000 ホア島 1 L 170°E 180° 170° 160° 150°W 図1 ハワイ諸島と天皇海山列 (1) 表1は, 火山島と海山の形成年代と、ハ ワイ島からの距離を示している。 ネッカー 島が形成されてから現在まで, プレートが 一定の速さで同じ向きに動いていたと考え, この間のプレートの運動の速さを求めよ。 単位はcm/年とし, 小数第2位を四捨五入 すること。 (2) (1)と同様に, 推古海山が形成されてから 雄略海山が形成されるまでの間のプレート の運動の速さを求めよ。 単位はcm/年とし, 小数第2位を四捨五入すること。 TA (3)図2から, プレートの速さについて,3000万年前 から現在までと6000万年前から4500万年前までを比 べたとき,適するものを以下から選べ。 ① 3000万年前から現在までの方が遅い。 1 0 ネッカー島 JEA 1000 2000 3000 4000 5000 6000 キラウエアからの距離(km) SE 図2 火山島海山の年代と列に沿って測った ハワイ島からの距離の関係 表1 0 3000万年前から現在までの方が速い。 (4) 図3のXは現在のハワイ島, Yは現在の推古海山 の位置を示している。 推古海山が現在の位置にくる までに動いてきた軌跡として最も適するものを、図 の① ~ ⑤から1つ選べ。 火山島と海山の形成年代およびハワイ 島からの距離 名称 ニホア島 ネッカー島 ミッドウェー島 雄略海山 仁徳海山 推古海山 N 40° 推古海山 30° 20° 雄略海山 : 形成年代 (万年前) 720 (1000 2770 i⑤ 4740 5560 6130 ハワイ島から の距離(km) 780 10580 2432 〒13520 4452 4860 第1章 地球のすがた 170°E 180° 170° 160°W 図3 緯度と経度は現在のものを示す。 (19 横浜国立大, 18 富山大 改) 2. プレートの運動 23

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

摩擦力の計算が苦手で解くことができません。 解説ををどうかよろしくお願いします、

例題 12 等速円運動 自然の長さ 0.15m, ばね定数 20N/m/の軽いつる巻きばねの一端に質量 0.50kgの小球を取りつけ,ばねの他端を中心にしてなめらかな水平面 上で等速円運動をさせたところ,ばねの長さは(25m/となった。 (1)このときのばねの弾性力の大きさ(F[N]を求めよ。 (2)等速円運動の速さ[m/s], 加速度の大きさ a[m/s°], 周期T[s] を求めよ。 解(1)ばねの伸びは 0.25- 0.15 = 0.10m であるから,「F= kx」より F F= 20 × 0.10 = 2.0N IWOSOVOREE (2) 等速円運動の中心方向の運動方程式 = F(>(70)式)より 「m 0.25m 2.0 × 0.25 0.50 × = 2.0 よって v = = 1.0m/s 三 0.25 0.50 1.0° 「a =2」(>p.59(69)式)より ミり 0.25 4.0m/s° 三 |(> p.58(66)式)より 2× 3.14 × 0.25 0 「T= 2πr T= = 1.6s 1.0 類題 12 水平なあらい回転台に置かれた質量 2.0kg の物体が, 回転台とともに半 径0.20m の等速円運動をしている。物体と回転台との間の静止摩擦係 数を 0.25, 重力加速度の大きさを9.8m/s° とする。 (1) 等速円運動の角速度が1.5rad/s であるとき, 物体にはたらく静止 摩擦力の大きさ F[N]を求めよ。 (2) 角速度を徐々に大きくしていくと, 物体が回転台上をすべり始めた とする。このときの角速度 @max [rad/s]を求めよ。

この問題の(2)以降教えて欲しいです。なるべく詳しく教えていただけるとありがたいです。

図のように、 質量ヵ の小物体がA点にあり、 質量 47 , 長さ/ の平板が床DE上にある。 斜面ABC および床DEはなめらかであり、 小物体と平板との動摩控係数は// である。 いま、高さんのA点から小物体が斜面を滑り下りBC間を水平に運動して、平板上に移動した。 重 力加速度の大きさを 9として、 次の問いに答えよ。 A B C Q①) C点を通過するときの小物体の速さを求めよ。 (⑫) 小物体は、C点を通過後、 平板上を滑りながら動く。このとき平板の床に対する運動の加速度 の大きさを求めよ。 (⑬) やがて、 小物体は平板上で止まり、 小物体と平板は一体となって運動する。 この運動の速さを 求めよ。 (④⑭) 小物体が平板上を滑っている時間を求めよ。 ⑤) 小物体が平板上で止まるまでに平板が謗動する距離はいくらか。 (⑥) 小物体が平板から落ちないためには、 高さん々はいくら以下でなければならないか。

問３を教えてください！！

質景の | 無拠できる長き / [m] のひもの一端に質葉 (kg) の小球をつける。そ のひもの他増P を手に 隊香HESそRtで 張力 を変化させると, ひもが銘直線 となす角 9 小 の円運動の速さき 。 (m/s] はともに変化する。重力加速度の大ききを 2 空気抵抗は無視して次の問いに答えよ。ただし, 問1 では に 上NOE導9がBS人It m > yo> 際SLSいNO 2 よ。また,間2。問3は, が Sr 7以外の文 間1 小球に働いているひもの張力S と重力 9 を、 大ききに注意して図に描き人 れよ。この合力はし① の方向を向きしあ_」 と呼ばれている< 間2 鉛直方向の力のつりあいを用いて cos 9 を表せ。 間3 小球の円運動の速さりはいくらか。 問4 ひもの政力5 と小球の円運動の送き /の関係を正しく表したグラフの番号を選べ ① ④ ョの の Di 人 9 $ 9 一ロ $ の 3 5 少球は高さ <ニル の位置で円運動しているとする。 小球が zz 面にきたとき。 すなわち軸の旧Qでキ を苑した。このときの速さを ひもが鉛直方向となす角を ぬ とする。 小球が床 (0) に次ちる地点の ァ秦本, ヶ座丁はらくらか。 礎6 ひるの張力ぐが二力 wo よ り十分大きいときには、z9/S を0 としてよい。 020m のひもにつりた の0 rg の避を速き 5.0m/s で回転き せるには, いく らの張力で引っ張ればよいか。

問２を教えてください！

1 | 質量の ] 無視できる長き / [m) のひもの一益に質民(kg) の小球をつける。 のひ 回 3 本0 【N) で引っ張りながら、 か昌平で っ ると, ひもが鉛直線となす角 9 [rad) と小 Gt 2 【m/S] はともに変化する。重力加速度の大ききを の 回 剛 は無視して, 次の問いに答えよ。ただし。問1 では張力, 重力を図に描き 入れ, ①, ②に適切な語句を入れよ。また, 問2 3 字を使ってはいけない。 則 問1 小球に働いているひもの張力 と重力 x9 を、大ききに注意して図に描き れよ。この合力はし① の方向を向き, る 」と呼ばれている< 間2 鉛直方向の力のつりあいを用いてcos 9 を表せ。 間3 小球の円運動の速さゥはいくらか。 問4 ひもの居力S と小球の円運動の送き /の関係を正しく表したグラブフの番号を選べ の の の @ 9 回 o $ o $ Ky) $ 辱5 球なは高さ <ニル の位置で円運動しているとする。 小球が zz 面にきたとき。 すなわち較の旧Qでキ を散した。このときの速さを zo ひもが鉛直方向となす角を とする。 小球が床 (2王0) に北ちる地点の ァ秦本, ヶ座枯はらくらか。 悦6 ひるの張力が重力 gより十分大きいと きには79/S を 0 としてよい。 020 mのひもにつりた 0のkg の束を可き5.0m/s で回転させるには, いく らの張力で引っ張ればよいか。