・物理 波動 ケの問題で、答えはeです 2枚目のように合成波の様子はかけたのでこれを用いてなぜ媒質の速度が「下向き」になるのかを教えて欲しいです、よろしくお願いします🥹‪

問題 京都府立 次の文を読んで(ア) (ク) に適切な数値または数式を答えよ。 の解答は(ケ)の選択肢から選び, 記号で答えよ。 (ケ) (1)図の原点Oで媒質を方向に振幅A [m] の単振動をさせると,図のようにxの正の 向きに進む波が生じた。 時刻 t = 0[s] において波は図の実線の位置にあり, [s]後に はd[m]だけ右側の破線の位置に進んだ。この波の波長は(ア) [m],波の速さは (イ) [m/s]であり,x=d[m]の位置で変位が正で最大になるのは1秒間に 回である。 y A XC O 2d 3d 4d5d 6d 7d 8d -A (2)この波による, 任意の位置æ [m]における時刻t [s]の媒質の変位を表す式は,以下 のように導かれる。 ただし, x≧0である。 t 波の周期をT [s] とすると, x=0[m]の位置での媒質の変位は式y=Asin (2π [m]で表される。原点Oから位置x [m] に波が伝わるのに(エ) [s] だけ時間がかか るので,時刻t [s] における位置x [m]での媒質の変位は時刻 (オ) [s] における x=0 [m]の位置での媒質の変位に等しい。 したがって, 時刻t [s] における位置x [m] での媒質の変位はy= (カ)[m]で表される。 ただし, 解答にはT [s] を用いない こと。 (3) 次に, 図のx=8d [m]の位置で自由端反射が起きると,媒質には入射波と反射波に よって定常波が生じる。 0≦x≦8d [m] の範囲に定常波の節は(キ)個あり, x= 4d [m] の位置での振幅は(ク) [m] である。入射波が図の実線の位置にあるとき, 0≦x≦8d[m]の範囲において媒質の速度が下向きになる範囲はケである。 (ケ)の選択肢 (a) 0≤x≤4d (c) 0≤x≤2d, 4d≤x≤6d (e) 0≦x<d, 3d <x < 5d,7d <x≦8d (b) 4d≤x≤8d (d) 2d≤x≤4d, 6d≤x≤8d (f) d<x<3d, 5d <x<7d

(1)についての質問です。解答で、cx＝ccosθとしてるところが何故かわからないですx-z平面上で光速cで運動してるなら納得できるのですが、x-y-z平面で運動するならc＝(cx2+cy2+cz2)1/2乗になると思いました。

56 光の粒子性 一辺がLの立方体の容器内を振動数 の多数の光子が光速cで不規則に運 動している。 この容器の面と光子は完全 弾性衝突するものとし, プランク定数を んとする。 光子の運動量の向きはその速 度の向きと一致しているので、光子の運 L S2 y (3 動量の成分は,速度のx 成分 Cx を用 いて、 X L | × cx と書ける。 さて, cx>0 として,t秒間に1個の光 であり,その間に面 子がx軸に垂直な面Sに衝突する回数は(2) Sが受ける力積は (3) となる。 光子の運動方向は十分不規則であ りの平均値はx=(4) × c2と書ける。そこで、容器内 の光子数をNとすると, 全光子から面Sが受ける力は (5)と表さ れる。 したがって,この光子気体の圧力P は, 体積Vを用いて (6) となり,単位体積あたりのエネルギーUを用いると, P=(7) と書 (名古屋大+東北大+大阪府立大) ける。 Level (1)~(7) ★ Point & Hint 光の圧力(光圧)の問題。 気体の分子運動論をバックグラウンドとして解いて いく。 HECTURE (1) 光子の速度ベクトルと運動量ベクトルは (2) 右のようになる。 Cx=ccos0 であり px= hv C cos 0 = =hyxCx c² ※子は面に2の距離を動くごとに C 速度 C 運動量 Dx

(4)最後は=をつけてはいけないのですか？

35 電車が水平でまっすぐなレールの上を一定の加速度α 〔m/s2] で走り 出した。 このとき電車の床の上で静止していた質量 M 〔kg〕 の物体が, 電車が走り出すと同時に床上をすべり始めた。 物体と床の間の動摩擦係 数をμ,重力加速度をg 〔m/s2] とする。 (1) 車内の人から見て、物体に作用している慣性力の大きさと摩擦力の 大きさはそれぞれいくらか。 (2) 車内の人が見た物体の加速度の大きさβをαg, μ を用いて表せ。 (3) 車内の人が見て、物体が床をl 〔m〕 すべるのに要した時間 t と, その時の速さ(車内の人が見た速さ)をα,g,μ, lを用いてそれぞ れ表せ。 (4) 物体がすべり出したことから,静止摩擦係数μ。 はいくらより小さ いことが分かるか。 α, g を用いて表せ。 (京都府立大)

物体が右へ動くことはないのですか？

35 電車が水平でまっすぐなレールの上を一定の加速度α 〔m/s2〕で走り 出した。このとき電車の床の上で静止していた質量 M 〔kg〕 の物体が, 電車が走り出すと同時に床上をすべり始めた。物体と床の間の動摩擦係 数をμ,重力加速度をg 〔m/s2〕 とする。 (1) 車内の人から見て、物体に作用している慣性力の大きさと摩擦力の 大きさはそれぞれいくらか。 (2) 車内の人が見た物体の加速度の大きさβをα,g,μ を用いて表せ。 (3) 車内の人が見て, 物体が床を1〔m〕 すべるのに要した時間 t と, その時の速さ (車内の人が見た速さ)をα,g,μ, lを用いてそれぞ れ表せ。 (4) 物体がすべり出したことから,静止摩擦係数μはいくらより小さ いことが分かるか。 α g を用いて表せ。 (京都府立大)

(4)って、水平方向に力が働いていないから台の速度は等速だと思ったのですが、この考え方はどこが間違っていますか？質点にかかる垂直抗力の反作用がかかるからですか？

|||||||||||||||||| なめらかに動く台上の物体 当旭川/例題1-28 C 図のように、水平な床の上になめらかな円弧状の斜面をもった質量 M の台が置かれている。この台のAB間は水平で, BC 間は半径Rの円弧 になっていて,円弧の中心OはB点の真 上にある。いま、質量mの質点を台の上 のA点からB点に向かって初速度vで水 平に投げだすとして,次の2つの場合を考 える。 ただし,重力加速度の大きさをg とし,また, 空気の抵抗は無視できるもの とする。 まず、斜面をもった台が床に固定してある場合, 質点が高さHのD点 までちょうど上がるためには,かは でなければならない。 次に,斜面をもった台が床の上をなめらかに動けるようにした場合には, 質点はE点までしか上がらない。 E点に到達した瞬間に、質点の床に対 する速さはこの②倍であり, E点の高さはHの(3) 倍である。 質点がおりてきて再びB点を通過するときの, 質点の床に対する速さは ひ の (①) 20 倍である。 |||||||||||| AQ B R. D E C H 出 J. (大阪府立大)

図２についてなんですが、あまりイメージが湧かなくて、S 1、S 2からそれぞれλ 2の波が出てるのに、進むメモリが違うのはどうしてなんですか。 あと⑻何ですけど、私は逆位相だと思ったので、πかと思ったのですが答えは2分のπだったのですが、なぜ2分のπなのでしょうか。 教えて... 続きを読む

娘 T (1) (2) 1 は 波の干渉 309水面波の干渉 [2009 大阪府立大] 水面上の2点S, S2 から波長と周期が等しい球面波が出ている。 図1および図2に は、それぞれの点から出た波の,ある瞬間の山の位置をつないだ線が示してある。 図1において,2点から出る波は同位相である。 2点から出る波の波長を入, 周期を T として,次の問いに答えよ。 (1) 線分 S1 S2 上に節はいくつあるか答えよ。 (2) 線分 S1 S2 上の節の位置を, 点 S, からの距離で示せ。 ・D・ S1 B･ A S11 KE S2 図1 図2 (3) 2つの波が弱めあう点をつないだ線(節線)の上の任意の点Pは,どのような条件を 満たしているか,その条件を式で表せ。 (4) 図中の点Qは山か谷か答えよ。 (5) 点Q山または谷は, 時間 T のあと,どこに移動するか。図中に示す点Aから点 Iの中から選べ。 図2において, 2点から出る波は同位相ではない。図中の直線 S, S2 上には等間隔に印 がつけてある。 2点から出る波の波長を入27 周期をTとする。 線分 S, S2 上の波につい て、次の問いに答えよ。 (6) 線分 S1 S2 上に節はいくつあるか答えよ。 (7) 線分 S, S2 上の節の位置を, 点 S からの距離で示せ。 (8) 点S, から出た波を点Sで見たとき、2つの波の位相のずれの大きさはいくらか 答えよ。 ただし、位相のずれの大きさは以下であるとする。 (9) 2つの波の合成波の波長はいくらか答えよ。 O 1 > x

写真の中の（4）がわかりません。ちなみにこの問題の答えは（p -p 0）S tです。

2021H3 F選択物理演習[A] 86 断面積Sの長いパイプの左端O。にピストンがはめ込まれ, 右端 は大気中に開放されている。バイプおよびピストンは断熱材でで O(a)| きている。ビストンを速さで右へ動かすと, 少しずつ遅れながら次々 と右側の空気が押されて速さで右へ動き始める。動いている空気といい。 静止している空気との境界面の移動する速さをUとする。 ピストンを動かし始めてから時間t経過後には, 境界面はB点まで 到達している。図 (a) は初期の,また図 (b) は時間t(t,くt)経過後の,さらに図 (c) は時間t経過後の,そ れぞれの時刻におけるピストンの位置 O。→0,→0と境界面の位置 O。→B,→Bとを示している。 はじめO。点から:の距離にあった A。点の空気は時間も経過後にはA点に移動している。その移動距離 は A=| (1) を断熱圧縮とみなそう。 そのとき, ッを定数, また空気を理想気体として, A。 B O」 Bi t(c). A B A。B である。これは OB 内の空気が一様に圧縮されていることを意味している。この過程 (O,B内の空気の圧力)× (O,B 間の体積)"3 (OB 内の空気の圧力) × (OB 間の体積) なる関係が成り立つ。ここでは, U>uである場合を考えよう。この場合, 大気圧を P, OB内の空気の圧力 をpとすると,OB 内の空気の圧力は下に与えられた近似式を用いれば, p= 密度をdとすれば, 時間tの間にパイプ内の空気が得た運動量は右向きに(3)]である。さらに,その間に 与えられた力積は右向きに(4) たがって, 0℃, 1気圧の空気の場合,境界面の移動する速さはU=[ (6)] [m/s]である。さらに,気温が 0℃からわずかに変化してT {℃]になったときの速さは下記の近似式を用いれば, U=U,+ (7)]T (m/s) で表すことができる。 以上の問題において,(1)~(5) には式を,また (6) および (7) には数値をそれぞれ記せ。 なお,近似計算を行う際には, 微小なy に対する近似式: (1+y)"= 1+ayを用いよ。 また, 数値計算に は,0℃, 1気圧の空気の密度:1.29 kg/m°, =D1.40, 1気圧=1.01×10° N/m?, 0℃=273 Kを用いよ。 (] となる。また, 大気の である。これらのことから, 境界面の移動の速さU=[ (5) を得る。し

お願いします

[2009 大阪府立大] 次の文章を読み間いに答えよ。ただし、H=1.00, C=12.0, 0=16.0, Na=23.0, 気体定数 R=8.31 J/(K·mol) =8.31 Pa·m’/(K·mol) とし,数値は有効数 字3桁で求めよ。 右図に示すような上部が可動のフタになっている容器が ある。このフタの可動部を通っての気体の漏れはなく,容 器内の物質と,フタおよび容器との間に物質および熱の出 入りはない。この容器内に水 18.0gが入っており,その中 に薄いガラスで封じられた固体のナトリウム 0.460 gが沈め られている。このとき,容器内の温度は27.0℃ で気体は存 在しない。大気圧とフタの重さで,容器内の圧力は 1.820×105 Pa になっている。 |1.820×10 Pal 薄い ガラス H.0 Na- 図 容器内の断面 【問】反応が完全に終了したのち,容器内の温度は77.0℃ で平衡に達していた。この温 度で水の蒸気圧は4.20×10* Pa である。発生した気体と水蒸気がともに理想気体で あるものとして、容器内の気体の体積は何 m? か。ただし,発生した気体は溶液中に 溶け込まないものとする。

京都府立大学の過去問なのですが、解説お願いします。

物理 No 45 問題演習 (2 ) 図のように両商を寄半した円容器が。なめらかに動くビ 1 ストンで2 つの部分A 月 に分けられており, それぞれに泊了 分子理想気体が了モルずっ入れられている。シリ ンダーの右端は 3 熱を通しやすい要料でつくられているが, それ以外はピストンも 須熱材でつくられている。はじめの状態では, AB内の気体の 6 人稼は笛して。 温度はともにに(の) (KJ) であった。次に, 右端から B 内の気体をやっくりと 熱したところ, ピストンは左方に移動し, 最終的に A 内の気体の体積は元の半分になり. 間度は 1 〔K) になった。 気体定数を R [J/mol-K) とすぁ。 (1) この変化の過程で, A 内の気体が受けた仕事はいくらか。 (2) 変化後のA 内の気体の圧力は最初の状態の何倍になったか。 (3) 変化後の且内の気体の温度はいくらになったか。 (④) この変化の通程で, B 内の気体の内部エネルギーはどれだけ増加したか。 (⑤) この変化の過程で, B 内の気体が外部から吸収した熱量はいく らか。 por mk 7 Er-LN LU

この問題の（3）が少しもわかりません。 なぜ逆位相だとわかるのかということから説明お願いしたいです。

水面上の 2 点 S」、S。 から波長と 周期が井しく, 同位相の球面湾が 出でいる。図1 および図2には8, Sz から出た波のある時間の山の位 置をつないだ線が示してある。 に 図 1において, 2 点から出る小の波長を 周期を 71として, 次の問いに答えよ。 旧) 図1 で2つの波が憧め合う点をつないだ線(節線) 上の任意の点Pはどのような 条件を満たしているか。その条件式を示せ。 (2) 図1の点Qは山か谷か。また, この山または谷は時間 7 の後。 どこに移動する か。図中に示す点 1 の中から選べ。 (3) 図2の直線 S.S。 上には等隔に印がつけてある。2 点から出る波の波長をんと する。線分 SS。 上の館の位置と S, との吹を 4。 を用いて表せ。 (2009 大阪府立大 改) -図1の波画の様子から。 ふと Sz は同位相で振動していることが分かり。波 源 8,までの距離の差が半波長の礎数谷になる点は節線上にある。 。 (@Q① 山の波面の中間は谷の波面である。 。 の@ 源は同期7経過すると波長進むので, 時間 7後には点Q を半る谷の波 | 面のうちS」から出たものはD,G。H を通る円になり。 S%から出たものは 。 B, Dを通る円になる。 -⑲) 図2より, ①S,と S。 は逆位相で振動している、 ⑧も(旧居)x4 - SS=チん / 」 W