受験番号| 第 番 物理 301 その3 第3問 図のように、音源が一定の振動数。の音を出しながら半径,速 さゅで反時計回りに等速円運動をしている。任意の時刻はにおける音源の 位置をPとし、円の中心0から2r離れた位置Qで音を観測すると、観測 者は音の振動数の変化を観測した。これは点Pでの音源の連度下のPQ方 向の成分(QからPの向きを正とする)が時間変化するからである。時 刻=0のとき、観測者に最も近い位置Rを音源が通過したとする。音速 をVとし、かはVに比べて十分に小さいものとして、以下の問いに答えよ。 [1] を次の手順で求めよ。 間1 間1 ZPOQ を,もまを用いて表せ。 間2 PQ間の距離を求めよ。余弦定理を用いてよい。 B- 間2 間3 2OPQ を目としたとき、sin 0 を求めよ。 正弦定理を用いてよい。 余弦定理:=が+- 2e cosA 間4 を求めよ。 正弦定理: sin A sin B sin C 答 間3 (武と説明) 間4 [2] 時刻で点Pから出る音を点Qで観測すると,振動数は「であった。音源 問5 が時刻= 0から1回転する間におおいて、以下の問いに答えよ。 間5 /をV.J。 を用いて表せ。 間6 観酬される最小の振動数」とその音が出る時制もを求めよ。また。観 測される最大の振動数」とその音が出る時刻」を求めよ。 間7 音の出る時刻制!を横軸に、その音の観測される振動数」を縦軸とするグ ラフとして、最も適切なものをD~のから選べ。 答 間6 (式と説明) 間7 小計 点