fbc＝ma になる理由が分かりません... fbc＝5ma になると思ったのですがなぜでしょうか…?

D 思考 179. 積み重ねた物体 図のように, 水平でな C めらかな床の上に, 質量がそれぞれ3m,2m, mの直方体の物体A, B, C, 積み重ねて置 かれている。 中央の物体Bにひもをつけて、 A 第Ⅰ章 力学Ⅰ この上面に乗り移り の大きさを 定の大きさの力で右向きに引く。 AとBとの間, BとCとの間の摩擦係数は等しいとし, 静止摩 擦係数をμ, 動摩擦係数をμ'とする。 また, 重 力加速度の大きさをg とする。 B ひもを大きさ T, の力で引いたところ,A, B, Cは一体となって運動した。 ただし、小物体 (1) 物体の加速度の大きさαを求めよ。 CDの加速度を までの時間を を求めよ。 距離を求めよ。 (関西 h (2) AとBとの間にはたらいている摩擦力の大きさ∫AB と,BとCとの間にはたらいて いる摩擦力の大きさ/Bcをそれぞれ求めよ。 (3) 静止していた状態から, 水平距離 dを進んだときの物体の速さを求めよ。 (4) ひもを大きさ T2 の力で引いたところ,BとCは一体となって運動したが, AとB との間にはすべりが生じた。 T2 はいくらより大きくなければならないか。 (5) ひもを大きさ T3 の力で引いたところ, AとB,BとCとの間にそれぞれすべりが 生じた。3つの物体は,それぞれ重なりあう物体と面を接して運動している。このと きの,A,B,Cの加速度の大きさをそれぞれ求めよ。 思考やや難 180. 重ねた物体の運動 図のように, 水 平面上に質量Mの台車を置き, その上に質 量mの物体をのせた。台車と水平面, 斜面 物体 1台車 (静岡県立大改)

(3)がどうして弾性エネルギー＝静電エネルギー で解いたらいけないのか分からないです。教えてください🙇🏻‍♀️

303. 極板の単振動 真空中で, 2枚の金属板を向かいあ わせた平行板コンデンサーがある。 一方の極板Bは固定さ れ,もう一方の極板Aにはばね定数kのばねが接続されて おり, Aは図のx軸に沿って動くことができる。 ばねが自 然の長さのときのAの位置をx=0とし, そのときの極板 k 0 B 間の距離をd. 電気容量をCとする。 Aを固定し、電池を接続して, 極板間の電位差を Vとした。 電池を外したのち, Aの固定を外すと, Aは単振動をした。 (1) 極板Aが位置 x=αにあるとき, コンデンサーの電気容量を求めよ。 (2) (1) のとき, 静電エネルギーは,Aが動き始める前に比べてどれだけ減少したか。 (3) Aの単振動の振幅を求めよ。 の (4) AがBにもっとも近づくときのAの位置を求めよ。 (15. 横浜国立大 改)

この問題の4番について質問です｡振動数はおもりの重さによっては変わらないとあるのですが，なぜですか？ おもりの数が多いほど，弦が張ることになるので，音が高くなると思ってました｡（ギターみたいな感じで）

(3) Hz である。 また, a=35cm をそのままにし, おもりを4倍に増やし たとき, 弦は共振しなくなった。 弦を再び共振させるには,Bを 少なくとも (4) cm 右に移動しなければならない。 64 弦の共振 全体の長さが120cm 質量 1.8g の弦の右端に滑車を通して質量 6 kgのおもりをつるし,振動源Sによって弦を振動させる。 この弦は, コマBを動かすことにより任意の一点を固定できる。 弦の張力はどこ も同じで,振動する AB間の距離をα, 重力加速度を10m/s2とする。 問1 コマBを適当に動かすと, a= 30cmで弦が共振する。 さらにB を右に移動していくと, a=35cm で再び弦が共振する。 したがっ て,弦を伝わる横波の波長は (1) cmであり,このときのAB 間の腹の数は (2) 1個である。 またSの振動数は (1) 振動数 fと波の速さが変わっていないの で、波長も変わっていない。 Aが節で今こ とに節があるから, Aから30cmの範囲の定 常波の様子は同じこと。 そこで,Bを右へ だけ移せば再び共振する。よって .. 1 = 10 cm 5cm ごとに腹が1つずつあるから 35÷5=7個 B =35-30 2 2 2 (2) 2 (3)密度は p = 1.8×10-3 120×10-2 B< [kg] と [m〕 を - = 1.5×10-3 kg/m 用いること v = mg P 6 × 10 V1.5×10-3=200m/s 2 もとの弦と同じ材質 同じ長さで, 直径が2倍の弦に張り替え て, αを30cmにし, おもりの質量を6kgに戻す。 このとき弦は 共振し, AB間の腹の数は (5) 個となる。 また, AB間の腹の 数を3個とするには, Sの振動数を (6) 200 v=fa より - f === 10 × 10-2 = 2000Hz (4) はじめはVP Img =fx.......① Hz とすればよい。 mを4倍にしたときの波長を とすると,fは< ①を見て,m を4 倍にすると A B 変わっていないから V p 4mg =fv.......② 2倍になると即断 したい。 S 中にス ② より 2= =24=21=20cm ① 1 (上智大) ・B' Level (1)~(4)★ (5),(6)★ Point & Hint 隔は (1) (2) 弦が共振するのは, 両端が節となる定常波ができるとき。 節と節の間 2 だから、弦の長さが1の整数倍に等しいとき,共振が起こる。 弦の長さが4=10cmの整数倍のとき共振するから、35cmより大き い次の値としては 40cm。よって,5cm 動かせばよい。 A 2 (5)直径を2倍にすると, 断面積が4倍になる から、密度も4倍になる。 波長を入とす ①からを4倍にす ③れば入は1/2倍と即 mg=fie ......③ 断できる。 ると V 40 この問題のような状況では,Sはおもりの重力 mg に より1=4 ∴ A2 = =5cm 2 12= cm ごとにあるから 30÷2=12個 は v [m/s] はv= (3) 弦の張力をS〔N〕, 線密度をp 〔kg/m〕 とすると, 弦を伝わる横波の速さ 等しい。

物理基礎の問題なのですが、(4)がどうしてこの図になるか分かりません。誰か教えて下さると光栄です。

|3 x=0 を波源として, 連続した正弦波がx軸の 正の向きに速さ2.0m/sで進んでいる。 図の時 刻をt=0として,次の各問に答えよ。 y[m] 0.10 -2.0m/s AVA -0.10 0.5 1.5 x〔m〕 (1) 波の振幅と波長はそれぞれ何mか。 振幅: 0.com Im 波長: (2) 波の振動数は何Hz か。 V=fa f = × 20 A 100 (3) 波の周期は何sか。 √= た = 20112 (.0 2.0 = T 0.50257 サ (4) t = 0.25sにおける波を図に書き込め。 y〔m〕 0.10 0 0. -0.10 2.0m/s 0.25 X 200 9,50 250. 0 x[m〕

このような問題の時、実線と破線どっちをみて計算すればいいんでしょうか❓

第7章 例題 32 波の要素 図は、x軸の正の向きに伝わる正弦波を示している。 実線は時刻 |t=0s, 破線は時刻 t = 1.5s の波形を示す。 ただし, この間にx=0m (1)この正弦波の波長入 [m], 振幅A [m], 周期 T [s], 波の速さ での媒質の変位y [m] は単調に0mから0.2mに変化している。 [m/s] を求めよ。 y[m] 197 解説動画 0.2 P Q R S 0 6 -0.2 (3)t=0s のとき, y 軸の正の向きの速度が最大の位置は0~Sのうちのどこか。 (2)t=0s のとき,振動の速度が0m/sの媒質の位置はOSのうちのどこか。 9 12 x[m] 指針(2),(3)媒質の振動の速さは,山や谷の位置で 0, 変位 y=0 の位置で最大となる。 速度の向きを知るには, 少し 後の波形をかいて, y 軸方向の媒質の変位の向きを調べてみる。 解答 (1) 図から入=12m, A = 0.2m 1.5秒間に波は 3.0m進むので == = 2.0m/s 距離 3.0. 時間 1.5 (moly 20 「p=fa」より振動数fはf= 1/2=2/20Hz 1=1/2=12 周期はT=- 1. = 6.0s 2.0 2) 媒質の振動の速度が0の位置は,谷の位置Pと山の 位置 Ro B) 変位 y=0 となっている位置 0, Q,Sで振動の速さ 0とS(下図)。 y は最大となるが, y軸の正の向きの速度をもつのは 少し後 -の波形 [POINT t=0 -- R S x 媒質の振動の速さ最大→変位が 0 の位置 媒質の振動の速さ 0 →山・谷の位置

【物理記述】 物理の記述がどこまで説明すればいいのかわかりません💦例えば新しい力を表す文字を使う時、図に書いていれば説明しなくても良いかなどです、、、他にも記述で気をつけることやこと回答でダメな箇所があったら指摘してくれると嬉しいです🙇‍♀️

1 軽いばねの両端に同じ質量mの物体AとBを取 りつけ, 滑らかな円筒状のガードでばねが鉛直に保 たれるようにして,Bを床の上に置いたところ、ば ねの長さが自然長よりα だけ縮んだ位置 0でAは 静止した。重力加速度を g とする。 (1) ばねのばね定数はいくらか。 また, 床がBか ら受ける力の大きさはいくらか。 B に作用する力 のつり合いより求めよ。 0 a P ZAZ (2)Aを0点よりさらにαだけ下のP点まで押し下げて、静かに放し たところAは振動した。 (ア) 振動中のAの速さの最大値はいくらか。 (イ) 0点を原点とし、 鉛直下向きを正とするx軸をとると, Aの位 置xは放してからの時間とともにどのように変わるか。 x をtの 関数として表せ。 (3) はじめにAを0点より押し下げる距離を6にして運動させたとき Aの振動中にBが床から離れて上方に動き出さないためには, bの 値はどれだけ以下でなければならないか。

fcが 105Hzか95Hzかまでは絞れました その後のやり方がわかりません 物理苦手なのでできるだけ詳しく教えて欲しいです

チェック問題 うなり SH 20 標準 6分 201 振動数f,f,fで振動する3つのおんさ A,B,Cがある。 FA = 100Hz で, > fであることはわかっている。 ① AとBを同時に鳴 Y らすと, 1秒あたり HOS 3回のうなりが聞この音 えた。 ②BとCを同時に鳴 らすと1回うなるの にかかる時間は0.5秒であった。 t[s] 20.1 0.3 0.5 ③AとCを同時に鳴らし測定すると, 上図のようなy-t グラフが得られた。 以上の① ② ③から,f,fcを推定せよ。

(2) 解答の青線の式を図示したらこのようになりますか？ 摩擦力のところは作用・反作用という解釈で合ってますか？ 間違っていたら解説をお願いします🙇‍♀️

物理 (75分) 注意 解答はすべて解答用紙の指定された解答欄に記入すること。 解答用紙の余白は計算に使用してもよいが,採点の対象とはしない。 すべての問題について、 必要な場合は重力加速度の大きさをg,円周率を とする。 [I] 図1に示すように滑らかな床面に質量Mの台があり,この台に水平方向右向 きに力を作用させる。 台上には大きさの無視できる質量mの小物体Aが置かれ 小物体Aに対して力の作用方向に距離Lだけ離れて大きさの無視できる質量m の小物体Bが置かれている。 この状態を初期状態とする。 台は十分に長く, 小 物体AおよびBが台から落下することはないものとする。 以下の問いに答えよ。 力は まず台と小物体AおよびBとの間に摩擦がない場合について考える。 ■2-2のように、レー (1)台に力F を加えたときの台の加速度の大きさを求めよ。 になっ つぎに、と小物体Aとの間に摩擦がある場合について考える。このとき台 と小物体Bとの間に摩擦はない。 初期状態から台に力F を加えたところ, 小物 Aは台上を滑ることなく,台と一体となって運動した。 その後,小物体Aと Bは衝突した。 衝突後, 小物体Aは台上を滑ることなく運動し, 小物体Bは小 物体Aから離れた。 (2)小物体AとBが衝突するまでの間, 小物体Aと台との間に作用する静止摩 擦力の大きさを求めよ。 (3)力を加えてから小物体AとBが衝突するまでの時間を求めよ。 (4) 衝突する瞬間の台の速さを求めよ。

物理　力学　モーメント この問題でなぜf1=Fとおかなきゃいけないのかがわかりません。動き出す直前のため最大摩擦力のf1=μNじゃないんですか？

33* 質量mの直方体Pが水平な床上に置かれている。 2 辺の長さはんと1で,辺A (紙面に垂直)の中点に水平 d左向きの力を加え, fを増していくとPは転倒しょ うとした。そのときの値を求めよ。 また, P と床 との間の静止摩擦係数μはいくら以上か。 f A h P

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