・物理 この問題の状況が全くわからないのですが、どういう状況ですか？ 物体MがCの上に乗っている時は摩擦力だけでどうやって運動するのでしょうか？ それぞれのときにMがどっち向きに動いているのかだけでも教えて欲しいです、よろしくお願いします🙏

h Migt,² + L≤ h h = 1 μigt₁² (1+1) 同期のように、さされた水平のに、オイルその 静止している。Mを自から話すことなくCを一定温度で水平に引き抜くされ 考える。 台の端をx=0とする。 Mは転がることなくx軸方向に動くものとする。 Mの質量をm Cは均一で縮せず。その厚さは無視できる。 図のようにとを引く向きに軸をとり MとCとの動摩擦係数をIMと台との動摩擦係数を。 重力加速度の大きさをりと る。空気抵抗は無視できるものとして、以下の (ア)~(ク)に適切な式を入れ ■ の中に物理量が指定されている場合は,その中から必要なもの よ。 ただし、 を用いて答えよ。 平木 +xC + E 0 M 定速度 C Cを引く前, Mの位置はx=-h (h>0) であった。 時刻 t = 0からCを一定速度 ”(> 0)で引いたところ,MはC上をすべりながら加速し、時刻でCの端Eに追い越 された。その後,Mは台上をすべりながら減速し、時刻(左)で,ちょうどx=0の 面平水 位置に静止した。 加速中 (0 <t < t) のMの加速度をαとすると,Mの運動方程式は(ア この間、MはCの上をすべり続けているので,t=t における Mの速度 イ に対して である。 g, t1, M ……① (イ) <ひ の関係が成り立つ。また,t=tでのMの位置を考えると,Mが加速中に台から飛び出 さないことから (ウ) g, t1, μ ≦h の関係が成り立つことがわかる。 一方,減速中 (t< t < t) にMが受ける摩擦力の大きさは(エ) である。 したが って、減速中の時刻tにおけるMの速度は(オ)となる。 時刻でMが静止したこ とから=カt1, P-1, P2 となる。 減速をはじめてから時刻までにMが動い た距離は キ g, 1, 1,μ2 である。 Mがx=0の位置で静止したのでh= ((ク) g, t1, μ1, μ2 の関係が成り立つ。

物理　分散の範囲です 一枚目が問題、二枚目が解答です。 答えはあっていて、解説もなんとなくわかるのですが、解と書いてあるところにある文章の言っている意味がわかりません。（二枚目左ページ下） 赤に比べ、紫に対する屈折率が大きかったら、なぜ二度にわたる屈折における屈折角が小さ... 続きを読む

72 ***Exercise 雨上がりに姿を現した太陽を背にし て空を見ると、色鮮やかな虹が見えるこ とがある. 虹が現れる原理の最も基本的 な部分は、水滴を通過する光の経路に反 射と屈折の法則を適用すれば理解でき る。 簡単のため水滴は球形と仮定する。 図1に示すように、水滴への入射光とそ れに平行で水滴の中心を通る軸XY と の間の距離をとする。 ここでは、この 距離を水滴の半径4で割ったもの a 主虹と副虹の発生 時間20分 4次散乱光 入射光・ 次 一般に観測される1本の明るい虹を主虹 太陽光 X-1. 0 3次乱光 を衝突径数と呼ぶ, したがって, 衝突径数は0からまで変化する。 第2 ① 分 図3に示すように、 虹の外側に の薄い虹が現れることがある。 水の屈 車は光の酸によってわずかに異なり 色の光と比べると、紫色の光に対する 2率は約1%大きい、以下の設問の中で、 数 答えるべきものについては、主虹また 虹の赤色の光について考えればよい。 お、水滴での透過率や反射率の入射角依存性は無視できるものとする。 同じく図1に示すように、水滴の表面では入射光の一部は反射する。この反射光 散乱光と呼ぶ。 残りの光は屈折して水滴中に入射する。 次に衝突する表面でも、 過する部分(2次散乱光)と反射する部分に分かれる。 以下、同様の過程が繰り返され 入射光と散乱光のなす角0は、水滴によってどれだけ光の向きが変えられたかを 散乱角と呼ばれる。 図1には3次散乱光の散乱角と4次散乱光の散乱角が図示 ている。 また、 図2には赤色の光に対する3次散乱光と4次散乱光の散乱角を衝 の関数として示した. 3次散乱光 180 160- 1403 120 散乱角,100円 または 9. (度) 80 60 4次散乱光 40 20 0 0.1 0.2 0.3 [観者 図3 主虹 水滴の上半球から入射し、屈折 反射, 屈折を経て水から出てくる次散乱光が主 虹となる。 以下の設問に答えよ。 図2で衝突径数の変化に対し、散乱角の変化が大きいときと小さいときで、どち らの散乱光の方が明るく見えるか。 理由とともに述べよ。 (2) 設問1(1)の考察より。 主虹を形成する光の散乱角はおおよそいくらか、 (3) 主虹の場合、赤色と紫色でどちらが内側(地上側)に現れるか、理由とともに述べよ。 4次散乱光によって形成される副虹について以下の設問に答えよ。 (1) 太陽光の入射方向と観測者の位置が図3のようで あるとき、入射光が水滴内を通過して観測者の目に届 くまでの光の経路を, 3次散乱光の光経路 (右図) にな らって図示せよ。 (2) 副虹を形成する光の散乱角はおおよそいくらか。 入射光 (3) 副虹に現れる色の順番は主虹の場合と逆になる. そ の理由を図を用いて説明せよ. 3次散乱光の経路 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 衝突径数 la 虹は, 太陽がある高度よりも高くなると観測できない. その理由を説明せよ。 ⅣV 主虹と副虹の間は他の部分に比べ暗く観測される。 その理由を説明せよ。 図 2 73 (3)

物理の波の範囲です。 1枚目は問題で、2枚目が参考として書かれてたものです。 2枚目の左側の四行目にある式はどのように考えているのですか？また、右側の六行目の波線引いている式の意味がいまいち理解できません。 基礎的なものが理解できておらず、波の範囲の書き換え？みたいなもの... 続きを読む

光ファイバー 図の ガラ イバーの中では, 空中を伝わる光とは異なる伝わり方をしている.すなわち, 光は「モ 光通信では, 遠くまで光を伝えるために, 「光ファイバー」が利用されている. 光ファ ード」 と呼ばれる 「遠くまで伝わることが可能なとびとびの光の組」 でしか伝わらないの中 このことを考えてみよう. 議論を簡単にするために光ファイバーの構造を図のようにサ ンドイッチ状の簡単な構造であると考える. 屈折率, 厚さαのコアが屈折率n2のクラ ッドではさまれており,> の条件を満たすようにつくられている.なお,以下の議 論では,空気の屈折率は1としてよい。 真空中の光の波長を入とする.以下の設問に答え よ. 再び 通り 出身 光 2 y 空気 クラッド (屈折率 : n2) コア(屈折率 : N1) クラッド (屈折率 : n2) (1)光を,光ファイバーの端面,空気側から,コアに入射させるとき, コアとクラッド の境界面で全反射するためには,光ファイバー端面での入射角0にはある許容範囲が ある. 許容範囲を示すに関する不等式を書け. (2)光ファイバーの中を全反射しながら伝わる光は,図の軸方向に進むとともに,そ れに垂直なy軸の方向にも反射を繰り返し往復していると解釈できる.ここで,光が 減衰なく伝わるためには, y 軸方向に定在波が形成される必要がある. このことから, 遠くまで伝わることが可能な光ファイバーへの入射角日も 「とびとび」 になることが わかる.正の整数をNとして, sineをa, N, 入を用いて表せ. 位相がずれるしまえる

(5)がどうして床から見た台の速さではなく台から見た速さを使っているのかわかりません。 （6）はエネルギー保存を使うと違う答えになりました。どうして使ってはいけないのでしょうか。 （1/2kd^2-μmgl＝0としてlについて解きました。）

【2024年 福岡大】 3 図のように, 段差がつけられているなめらかで P 水平な床 A-A' と B- B' がある。 床B-B'上には,床 A の段差と同じ高さで,質量 3mの直方体の台が,段差 A' 台 B B' のある面 A'-Bに接して置かれている。 また,床A-A'上には, ばね定数kのばねがあり,そ の一端をAの位置にある壁に固定してある。質量mの小物体Pをばねに押しあてて, ばねを自 然長から dだけ縮めた状態で静かに放した。 P はばねが自然長に戻ったときにばねから離れ, 床上をすべり A' を越えて台上に乗り移った。 Pが台上を動き出すと同時に台もB-B'上を動き 出し, やがて,P と台は一体となって運動した。 Pと台の上面との間の動摩擦係数をμ,重力加 速度の大きさを g,図の水平方向の右向きを正として,以下の問いに答えよ。 (1) A'での P の速さ Vはいくらか。 d, k, m を用いて表せ。 以下では,Pが台上に乗り移ってから台に対して静止するまでの間について考える。 (2)床に対するPの加速度はいくらか。 μg を用いて表せ。 (3) 床に対する台の加速度はいくらか。 μとg を用いて表せ。 (4) 台に対するPの加速度はいくらか。 μg を用いて表せ。 (5)Pが台上に乗り移ってから台に対して静止するまでの時間はいくらか。 μ,g,および A'で のPの速さVを用いて表せ。 (6)台上をすべった距離はいくらか。 μ,g, および A'でのPの速さ Vを用いて表せ。 (7) P が台に対して静止したときの台の速さはいくらか。 A'でのPの速さ Vを用いて表せ。 (8)P と台の上面との間の摩擦によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 dとんを用いて 表せ。

（2）の写真2枚目の波線を引いているところがわかりません。 教えてください。

4-10 長さ 10.0m、 重さ 2.0 × 102N の一様な板が、 図のように両端から2.0m離れた二点 A, B で支え られている。この板に重さ 6.0 × 102 N の人がのる。 2.0m A 6.0m 2.0m B (M) のる場所がAから右に1.5mの地点のとき、A,Bで板を支える力の大きさ NA, NB をそれぞれ求めよ。 0E (2) この人が左へ少しずつ移動すると、Aより距離dだけ左側の点Cを越えた瞬間に、 板が傾き始めた。 d を求めよ。 図1

オレンジ並み線の部分です 10t＝2分の1×0.50t2乗ではダメですか？

知識 16 応用例題1等加速度直線運動と相対速度 止まっていた自動車Aが一定の加速度で走り始めた。Aが走り始めた瞬間に,Aの 横を10m/sの一定の速さでAが動く向きに走ってきた自動車Bが追い越していった。 Aは走り始めてから 100m 走ったところでBと同じ速度になった。 Aの加速度の大きさはいくらか。 (2)AがBに追いつくまでの走行距離を求めよ。 (3)AがBに追いついたとき,Aから見たBの相対速度を求めよ。 ! センサーフ 時刻 t = 0 に位置x=0を 同時に通過 (出発) したもの として考える。 解説 自動車 A が走る向きをx軸の正の向きとする。 v=0 加速度 α a →10m/s -100 m- 10m/s を であ (1) 23 (3) 知識 17 上泉 上昇1234 →UA グラフ (1) (2) (3) →10m/s グラフ (4) v[m/s] 自動車A- 自動車B 10 DOD B -x (m]- 知識 (1)Aの加速度をα[m/s] とすると,ぴ-v=2axより, 10°-02=2a×100 ゆえに,a= 0.50m/s2 (2)A が発進してから自動車Bに追いつくまでの距離を x[m], かかった時間を [[s] とすると, 1 2 A について, x=vot+=aťより,x=0+≒×0.50t…① Bについて, x=vtより, x=10t 0+1/2×0.50 [発展] 18 船 (1) (2) …② t[s] 式 ①,②よりを消去すると, x= 速度が同じ ると、よ=1/2x0.50×(赤)~ IC 知 グラフ 1 になる時刻 AがBに追い つく時刻 x(x-400)=0 ゆえに、x=400m (x=0は不適) 物 三角形と長方形の面積が等しく なる時刻にAがBに追いつく (3)追いついたときのAの速度をva [m/s] とすると, v=2ax より vA-02=2×0.50×400 ゆえに,ひA=√2×0.50×400=20m/s Aから見たBの相対速度を v^B [m/s] とすると, VAB=UB-VAより, VAB=10-20=-10m/s よって,進む向きと逆向きに10m/s (1 (2

v1＝0m/sは問題文からDで止まったと書いてあるので式立てなくてもいいんじゃないんですか？この止まったっていうのは問題文の時点で相対速度で床から見たら動いてるかもしれないってことなんですか？あと2枚目の外力がないっていうのは、小物体と台一体となったときのことで、摩擦熱が発... 続きを読む

チェック問題 4 台上の物体の運動 図のような形状で, なめらかな 部分 ABC と粗い部分 CDE をもつ 質量Mの台が, なめらかな水平 面上に置かれている。 いま, 質量 mの小物体を初速度0で点Aから A m やや 12分 (台の上面 BCD は水平) h B C DE M →XC すべらせたところ, 小物体はB, Cを通過し, Dで止まった。 台の粗い面と小物体の動摩擦係数をμ'′ とする。 右向きを速度 の正の向きとする。 (1) 小物体がBを通過したときの台と小物体の速さ V, uはいくらか。 (2) CD間の距離はいくらか。 μ' とんを用いて表せ。

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

問5がわかりません。 なぜ、衝突直後の運動エネルギー＞点Rでの位置エネルギーだと良いのですか？

+ 3 /4 D Q 問4 次に、図2のように水平な床面上の点Qに質量mの小さな物体Bを置い た。斜面をすべり落ちた質量 M の物体Aが静止していた物体Bと衝突した 後、両物体が一体となって運動した。 一体となった物体の衝突直後の速さはい くらか。 正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。 4 P H gH M gH M+m M VgH M+m B 図2 R h √2gH M Mm 2 gH M (6) √2gH M + m 閉じる >

16番 右向きの運動なのに静止摩擦力が右向きに働くのはどうしてですか？Ｂを中心に考えたらBは左向きの運動をしてるから摩擦は右向きに働くってことですか？

軽いばねとは、ばね自身 SA できるばねのこ とである。 5. _とBの接 接の場合 ... るので ① もりの あいの式 00000000000000000~ かけ できる。 傾きの 度 一般に、 直列接続の場合 +++ を考える。 (2) (3) 重力を斜面方向の成 は常に力がつりあう。 NV-mgcos 6=0 ②より =-g (sin6+pcos 0)[m/s] 2 N 方向下向きを正 F = N 向きとすると, mg in 方程式は mg cose 15.. (1) (s) Bの質量をm[kg], A. Bの加速度の大 きさをα [m/s] とする。 N Bの加速度は重力 mg と張力 Tの合力に よって生じているので、運動方程式は may=mg-Ti よって Ti=m(gla) =2x(10-5)=10(N) WA T Mo A No.L <模擬試験、本試験でよくありがちな設定です> 16. 床の上に物体 A, B が乗っている。 AとBの質量をそれぞれ M, m [kg], 重力加速度の大きさを g 〔m/s2] とす <前問 m 17. 右の B M A 小物体 上に乗 の間の (b) Aの加速度は張力 T によって生じているので Ma、T、よりM-12 (kg) (2) (3) (1) と同様に、Bの運動方程式は (1)の場合、 A を水平方向左向 Na 引いて静止させたときに、 引く力の大きさを T, A. B 間の糸の張力の大きさを To る。 Aと床との間の摩擦は無視できる。 AとBとの間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ' とする。 AをカF [N] で水平に引く。 の間の mas-mg-T 25t Ti=m\g-as) -2x(10-4)-12(N) とすると, A, Bそれぞれの 力のつりあいより A: T-To=0 T B: T-mg-0 (b) Aの加速度は、張力T と動摩擦力F の 合力によって生じているので (1) F が小さいときは、静止摩擦のため AとBは一体になって運動する。 このときのAの加速度 α, B にはたらく摩擦力を求めよ。 与える。 (1) 小 Mg よって T=mg -2x10=20(N) Max-Tr-F よって FT-Ma=12-2×4=4(N) tmg つまり、引く力の大きさで" はBの重さに等しい。 (c) 水平面がAに及ぼしている垂直抗力の大きさをN [N] とする。 鉛直 方向の力のつりあいより N-Mg = 0 N=Mg=2×10=20 (N) F=Nの式より メード 0.2 (2)Fがある大きさ Fo を越えると, BはAの上ですべるようになるFを求 めよ。 (2) 板 - (3) 小 N (3)引FFより大きいとき, BはAの上ですべりだす。 このときの AおよびBの加速度 αA, B を求めよ。 てす 最 F=ma キニナ すべり出す直前のみ つかこるのが at= F m =Mag Fo=UN 床からの垂直抗力 ∫の 反作用 F-f A. B にはたらく力は図のようになる。 このときBがAの上ですべって いても一体となって運動していても、基本的に力は同じようにはたらい ている(ただしの大きさや静止摩擦力、動摩擦力のちがいはある)。 (1) A. Bは一体として運動 しているので, AとBの加 速度は等しく, ブは止 摩擦力である。 図よ り, A. B それぞれの運動 方程式は A 最大摩擦力ではない NO 反作用 Mg ので、f=μNとしてはいけ ない。 A: Ma=F-fa... ① B:ma=f&B4 ①+②より手を消去すると (M+m)a=F amm (m/s²) この結果を②式に代入すると M+m mF [N] f=mx+m+m (2)F=Fのとき、BはAに対してすべるかどうかの境い目にあるので、 JN (Nは物体Bにはたらく垂直抗力)の関係が成り立つ。 (1)の答え にこのことを代入すると ノmFe=uN=μmg M+m Fo-pl (M+m)g[N] (3)FF のとき, BはAの上をすべる。このときAB間にはたらく摩擦 カノは動摩擦力で B 物体AとBにはたら 力は互いに作用と反作 用の関係なので、 お互いが じ大きさである。このことは BがAの上で一体となってい でもすべっていても成り立つ 関係である。 C 物体Bの鉛直方向の つりあいより N-m=0 よって N=mg juN=pmg とBは別々の加速度 Ch, 4sで運動するので①と② を用いた。 # M =F.μlog Mg M