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物理 高校生

【物理、光の性質、フィゾーの光速測定】 2枚目に書いたんですけど、これが質問です。 ずっと考えても調べても出てきませんでした。 教えて欲しいです

例題 フィゾーの光速測定 AP₁ ・ゾーは、右図のような装置を用いて, 初めて地球上で光速を測定した。最初,歯車 止まっているときには、歯の間を光が通り, 遠くにある平面鏡に反射して再び歯の間を通 り抜けて戻ってくる。歯車を回転させると, 光が反射して戻ってくる間に歯が動くので 回転数を上げていてことで反射光が歯に遮ら れてしだいに暗くなる。 さらに回転を速くし ていくと,再び明るく見えるようになり, 最 でも明るくなるときの回数から光速が求められる。 いま 歯数4000の歯車を用い ると、回転数が毎秒201 回転数が毎秒20回になったときに初めて最も明るくなり、光速の値として /3.0 x 10°m/s が得られた。 歯車と平面鏡との間の距離はいくらか。 Plate UTA 2 反射光が一度暗くなって再 び明るくなるのは, 歯が1コマ 分だけずれたことによる。 センサー 84 フィジーの光速測定 歯がコマ分回転した時 間と、光が歯と平面鏡と の間を1復めた時間とが 4個/IS 1849年,8.6kmの距離に光を往復させて光速測定を行った。 1960 半線の奴 光源 3.0×10+ S 観測者 解答 反射光が最も明るく見えるのは、歯 車の歯が1コマ動く間に, 光が歯車から 平面鏡までの距離L [m]の区間を1往復 2L 3.0×10° ハーフミラー このときするときである。 光の通り道を1s間に 通過する歯の数は、 1000×30=3.0×10 [個/s] 歯車の歯が1コマ動くのに要する時間は、 るから、 1 id H 歯車 V ・276 1 3.0×10^ 平面鏡 1コマ 光 sであ NA-AM ゆえに, L = 5.0×10'[m〕

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(2)の答えがイ、(3)の答えがエになるのですが、何故でしょうか?

図1 ーナ・ 験管B- に 液体 った。 沸とう石 の塩化コバルト ~よく振った。 試験管 C 燃えない は, ない)。 さくな の状態変 はまるも ぞれ書き (各1点) 2点) 温度計 枝つきフラスコ 立ち の つ書きなさい。 (各1点) 5. 手指の消毒に用いる消毒用アルコールは、エタノール が主成分である。 消毒用アルコール420gにふくまれる エタノールの質量パーセント濃度が80%のとき, この消 毒用アルコールにふくまれるエタノールの質量は何gか、 求めなさい。 (3点) 光と音 420x 100 次の1,2の問いに答えなさい。 336 1. かれんさんは, ジュースを入れたコップの中のスト ローが曲がって見えることに気づいた。 このことに疑問 をもったかれんさんは, 光の性質を調べるために,次の 実験を行った。 (1)~(3) の問いに答えなさい。 (各2点) 〔実験1] ① 水平な台の上に, 図1のように, 光源装置と半円 形ガラスを置いた。 光源装置の光を半円形ガラスに 向けて入射させたところ, 半円形ガラスの中を進む 光の道すじが観察できた。 ただし, 図1は実験のよ うすを真上から見たものである。 ② 水平な台の上に,図2のように、半円形ガラスに 接するように鉛筆を立てて置き、矢印の向きか ら鉛筆を観察した。 図1 光の 道すじ ―光源装置 ア 半円形 ガラス 半円形 ガラス 鉛筆 観察する向き (1) 〔実験1] の①で, 光が折れ曲がる現象を何というか, その名称を書きなさい。 (2) 〔実験〕の②で,観察した鉛筆はどのように見えた と考えられるか,次のア~エから一つ選び, その記号 を書きなさい。 イ 図2 半円形ガラス 〔実験2] 図3のように, 光源装置と鏡A, 鏡B を (3) コップの中のストローが曲がって見えることと同じ 原理によるものはどれか,次のア~エから一つ選び、 その記号を書きなさい。 置き, 真上から見たとこ ろ、光源装置の光が鏡に 鉛筆 I ア. 夜, 明るい部屋の中から窓ガラスを見ると, 部屋 の中がうつって見える。 イ. 水中から、 ななめ上の方向の水面を見ると, 水中 のものが水面にうつって見える。 ウ. カーブミラーを見ると, 広い範囲が見える。 エ. 虫めがねを物体に近づけて見ると, 物体が拡大さ れて見える。 2. 光が鏡にあたって進むようすを調べるために, 次の実 "験を行った。 (1), (2) の問いに答えなさい。 (各3点) 3 図 光源装置 光の (2) 〔実験2]の光源装置のかわり に図4の時計を使って, 鏡にう つる像について調べ 図4 た。 図5のように時 計を置き, 時計の文 字盤を鏡に向けた。 図5の矢印 の向 きから観察したと き, 正面と左右に時計の像がう つって見えた。 正面に見える時言 ア~エから一つ選び, その記号を ア イ ウ 5 火山と地震 | 次の2の問いに答えなさい。 1. 表1は,過去に発生した 地震A~Eのマグニチュー ドと、 それぞれの地震につ いて山梨県のある地点Xで 観測した震度をまとめたも のである。 (1), (2) の問いに 答えなさい。 (1) 地点Xで最も大きい揺 れを観測した地震はどれ か, 表1のA~E から一 選び, その記号を書きなさ (2) 地震Bと地震Dは,どちら 度の地震であった。 この2 ドは等しいが,地点Xの震 由を簡潔に書きなさい。 た 速さは一定であるものとする 2. よく出る 表2は, 日本の ついて, 地点a〜d それぞれに 初期微動が始まった時刻およ まとめたものである。 (1)~( だし、初期微動を伝える波, それぞれ一定であるものとす 表2 地点 a b C d 震源からの 距離 36km 48km 84km 144km (1) 次の 初期 文章である。 きなさい。 また, さい。 始ま 6時5 6時 6時 6時 」は、初期 ① [ 3 初期微動を伝える 伝える波を ② とん

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③の答えは、アです なぜ大きくなるのか分からないので解説お願いします🙇‍♀️

1.POFF 5 りに光の性質が活用されていることに興味をもち,その内容についてノートをまとめ, 考察した。 Sさんは妹といっしょに, 展示方法にいくつかの工夫をしている水族館に行った。 このとき, 水そうの形やつく 【Sさんのノートの一部】 図 水族館には、形も大きさもさまざまな水そうがあった。 展示している魚を見るとき、水そうの水面から水中 を見る水そうもあったが、水そうの側面のガラスや透明なプラスチック板を通して横から水中を見るものも多 かった。目に見えているものが,実際にそこにあるものと同じであるかどうかということは,あまり考えたこ とがなかったが, 先日の水族館での体験で, いくつか気づいたことがあった。 図Iの円柱の形の水そうの前で, 小さな妹が, 「うわ, 変なお魚 だ。」と歓声を上げた。 わたしも、同じ水そうの魚を見ていたが, とく に形が変であるということはなかった。 少し考えてから, かがみこん で姿勢を低くして水そうの側面から見ると、 たしかに、 同じ魚がち がった形に見えた。 わたしと妹には身長の差があるので、 妹は水そう の円柱の側面から, わたしは水面から水そうの中の魚を見ていたため, ちがって見えたというわけだ。 このことから, 水そうの中の魚の見え 方に対して, 水そうの水によって起こる現象について考えたり, 実験 を行ったりした。 図Ⅱ (1) 図ⅡIは,円柱の形の水そうの水平方向の断面を上から見た もので、円を12個のおうぎ形に分けて, おうぎ形の弧になる 側面を直線とみなすことで, 三角形に置きかえて図示したも のです。 このような平面上について光の進み方を考えます。 Xは実際の魚の位置で,妹は左側から水そう内の魚を見てい ます。 Xから出たaの光は, 水そうの側面を通過するときに, その道すじが折れ曲がってbのように進みました。 Xから出 たdの光は、水そうの側面でも折れ曲がらずそのまま直進し ました。 また,cはbを一直線にのばした線で,cとdの交 点であるYが, 妹が水そう内を見たときの魚の見える位置です。 ① 図ⅡIの光の道すじ a, b は, 水中から空気中に進む境界面でその道すじが折れ曲がっています。 このような 現象を光の何といいますか。 その用語を答えなさい。 d ② 図ⅡIの光の道すじdでは, 光の道すじa, b とはちがって, 水中から空気中に進む境界面でも折れ曲がりが ありません。 このように折れ曲がらずにまっすぐに進むのは,入射角の大きさが何度のときですか。 その角度 を答えなさい。 3 図ⅡIから考えられる, Sさんの妹やSさんが姿勢を低くしたときの魚の見え方について述べた次の文中の [ ] から最も適当なものを選び, 記号を○で囲みなさい。 魚は縦方向にはほとんど変わらない大きさに見え, 横方向には [ア 大きく イ 小さく〕 見えた。

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光の問題です。問3の解説をお願いいたします。答えは三枚目です。

6 健さんは光の性質について興味を持ち、次の実験1,2を行った。 あとの問いに答えなさい。 【実験】図1のように、机の上に方眼紙を敷き、その上に鏡と鉛筆を垂直に立てた。次に,目の高 さを鉛筆の先端に合わせて, 鏡に映る鉛筆の像を観察した。 【実験2】図2のように,ろうそく (光源), 凸レンズ, スクリーンを光学台に並べ、ろうそくやスク リーンの位置を動かして, スクリーンに映る像を調べた。 図 1 図2 方眼紙 鏡 ・鉛筆 イ.. ろうそく OO ウ. 凸レンス × S 問 1 実験1について,次の問いに答えなさい。 (1) 下線部について, 鉛筆の像は鏡の奥にあるように見えた。 図3はこの ときの位置関係を上から見た模式図である。 鉛筆の像はどの位置に見え るか。 ア~ウから最も適切なものを一つ選び, 記号で答えなさい。 る (2) 図3において, 鉛筆の先端からの光はどのような道すじで健さんの目 に届くか。 光の道すじを解答用紙の図に実線 () で描きなさい (フ リーハンドでもよい)。 エ. 光学台 スクリーン WZRCAL 0 Y 図3 目の位置 イ ウ 問2 実験2について,次の問いに答えなさい。 図4 (1) ろうそくとスクリーンの位置を調節すると, 図4の像が映った。 スクリーン の位置を変えずに、 さらにろうそくを凸レンズから遠ざけると像がぼやけた。 この状態からろうそくの位置を変えずに像をはっきりと映すためには, スクリ ーンをXとYのどちらの向きに動かせばよいか, 答えなさい。 (2) (1) , スクリーンに映る像として, 最も適切なものを下のア~エのうちから一つ選び, 記号で 答えなさい。 ア. - 方眼紙 鉛筆の位置 スクリーン

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(2)(3)(4)教えて頂きたいです

光の性質を調べるために実験を行った。 〔実験〕 1 正方形のマス目の上に 鏡を垂直に立てて置き, マス 目上の点ア~オの5か所に, 棒を立てて置いた。 2 点Aの位置から鏡を見たと き,どの棒が見えるか調べた。 □① 光が鏡などの表面に当たってはね返ることを何というか、答 えなさい。 ア [鏡] A LA 鏡と棒を真上から見たようす 図1 ガラスの面 |ガラスの面 研一さん 1② 実験の2で, 鏡に映って見える棒を,図のア~オからすべて 選び,記号で答えなさい。 □ (2) 研一さんが建物に向かっ て歩いていたところ, 建物 に近づくにつれて, ガラス の面に映った案内板の柱の 位置が少しずつ変わってい くことに気づき、図1に示 す場所で立ち止まった。 図 2は、図1を真上から見た 模式図であり, 方眼は1目 盛りが1mである。なお, 研一さんの視界をさえぎる ものはない。 〈奈良〉 一柱 □ ① 次の文は, 研一さんが図2に示す Xの方向に移動する場合に 見る柱の像について述べたものである。 文中の(i), (ii)について. いずれか適する語をそれぞれ1つずつ選び,記号で答えなさい。 研一さんに柱の像が見えるのは,柱から進んできた光がガラ スの面で反射して研一さんの目に届くからで、この光の反射角 イ 小 は,研一さんがXの方向に進むほど (i) | ア 大きく さくなる。 また, 研一さんが見る柱の像は (ii) {ア実像 イ虚像である。 柱 研一さん 図2 柱の像の位置 < 和歌山 〉 オ 柱の像の位置 -+-+X- 案内板 建物 1m 1m □ ② 研一さんが,図2に示すYの方向に移動する場合, ガラスの 面に映っていた柱の像が見えなくなるのは,図2に示す研一さ んの位置から何m移動した地点からか。 次から最も適切なも のを1つ選び,記号で答えなさい。 ア約12m イ 約14m ウ約16m 工約18m オ約20m ズと焦点の間

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(3)の作図と(4)の答えの出し方を教えてください🙏

訳 2 ように ■点×6> C 入試にチャレンジ! 3 ガイド ①1 (4点×4, ステップ2点×1> 図1のように、記録用紙上で点Oを中心としてかいた円に, 均一な厚さの半円形 ガラスを重ねて置き, 光源装置の光を点〇に向けて, 光の道すじを記録し、 入射角 の大きさと屈折角の大きさを測定して表にまとめた。 入射角=反射角 →ヒント (1) 光が空気からガラスに入射するとき, 屈折光と同時に反射 光も観察された。 入射角が30度のとき反射角は何度ですか。 [30度] 曲面 (2) 表より,入射角の大きさが0度の場合を除き, 屈折角の大 きさは,入射角の大きさと比べてどうですか。 小さい。 | 光の性質 (大阪改) 655 (3) 図2のように, 点〇と異なる位置に向けて,ガラスの図2 平らな面に垂直に光を入射させると, 光はスクリーン上 の点Xに達した。 光源装置から点Xまでの光の道すじを 図2に実線でかき加えなさい。 ただし, 図2中の点線は, 光源装置 いずれもガラスの平らな面に垂直な直線を表している。 ステップ 面に垂直に入射した光は、ガラスの中を直進するよ。 平らな面 図1 O. 光源装置 記録用紙 半円形ガラス 入射角の大きさ [度〕 0 10 20 30 40 50 60 屈折角の大きさ [ 度 ] 0 7 13 19 25 31 35 入射角 10 記録用紙 (4) 光源装置の位置を変え, 光をガラスの曲面の側から点〇に向けて,入射角が25 度になるようにして当てた。 このときの屈折角は何度ですか。 屈折角 半円形ガラス スクリーン X 40度 像 3 (3) を出る 内容

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