物理基礎の波の単元です。(3)の自由端反射についてなのですが、私は3枚目のように考えて振幅が-0.24mになりました。答えは0.24mなのですが、振幅にマイナスはいらないのでしょうか？それとも、そもそも解き方が間違ってますか？回答お願いします😭🙏

思考 203. 正弦波の反射図は,あ る媒質の時刻 t = 0 における波 形を示したものである。彼はx 軸の正の向きに進んでおり,振 動数は5.0Hz である。 0.12 y[m] [m][り -0.12 定常波がきてい (1) 波の周期, 波長,速さはいくらか。 な定 0.20 0.40 0.60 0.80 x[m] (2) t=0~0.60sの範囲で, x=0.40mの媒質のyとtの関係をグラフで示せ (3) x=0.80mの位置で自由端反射がおこるとすると、x=0.20mの位置における合成 17 彼の振幅はいくらか。 また, 固定端反射の場合, 振幅はいくらになるか。 (11. 三重大 改)

この問題の(1)なんですけど、速度がvになった時点ではまだ加速してるはずなのに、磁束の変化を単純にBvdとしているのってなんでなんですか？ 磁束密度ΔΦ=BΔS=BdΔxなので等加速度直線運動の公式で変位Δxを求め、V=-ΔΦ/Δtで解こうと思ったら間違ってました。 Δtが... 続きを読む

[知識] 537. 磁場中を落下する導体棒 図のように, 真空中 (透磁率 μ) で,鉛直方向に間隔dで固定された十分に長い平行導体 に沿って, なめらかにすべる質量mの導体棒の動きを考える。 導体棒は、常に平行導体と垂直を保ちながら電気的に接触し, 平行導体の上端に接続された抵抗値Rの抵抗を通して閉回路 を形成する。 ここで重力が鉛直下方にはたらいており, 強さ Hの一様な磁場が水平に導体棒と直角の方向にかかっている。 ただし,この磁場は電流の影響は受けない。重力加速度の大 きさをg,鉛直下向きを正として、次の各問に答えよ。 (1) 最初,導体棒を支えておき, 静かに手をはなすと移動を 開始する。 その速度の正の向きの大きさが”になったとき, R m d 閉回路に生じる誘導起電力の大きさと, 流れる電流の大きさを求めよ。 10 (2)このとき,導体棒を流れる電流が磁場から受ける力の大きさと向きを求めよ。 (3) このとき,導体棒に生じる加速度の大きさと向きを求めよ。 (4) 導体棒が等速度運動をするようになったときの速さを求めよ。 H ( 13. 三重大改) 例題45

(2)で写真二枚目の5行目の式 Ry1'＝(Mcosθ/2w)×｛g(w+h tanθ )－(vcθ^2(h－wtanθ))}＝0 があると思うのですが、その直前で「P1を中心として反時計回りに転覆しないためには、重心がP1より右側になければならない。よって、w－h ta... 続きを読む

Chapter 1 力学 Section 1 力と運動 例題 10 等速円運動 ② 図1はレールに乗っている列車を正面から見た 図である。 レールの幅は2w であり, 列車の質量は Mである。 列車の重心Gは、レール間の中心線上 で、レールと車輪の接触点から高さんの位置にあ る。 空気の抵抗や摩擦力などは無視できるものと して、以下の問いに答えなさい。 (1) この列車が,たいらな地面に水平に敷かれた 円形の曲線路を、一定の速さで通過している。 (A) 重力加速度をg, 列車に作用する慣性力を Fとして, 曲線路の内側のレールから列車 が受ける垂直抗力 R1 と, 外側のレールか ら列車が受ける垂直抗力 R-2 を、 それぞれ M, w, g, F, h を使って表しなさい。 図2 (B) 曲線路の半径を , 列車の速さを”として, 慣性力F を M, r, o を使って表しなさい。 ただし,rはレール 幅 2w に較べて十分に大きいものとする。 (C) 列車の速さが大きくなると, R, が減少し,やがて列車は転覆する。 この場合の限界の速さve を wr, g, hを使って表しなさい。 (2) 曲線路では, 列車の安定を増すために、 通常, 曲線路の外側のレー ルを少し高くしている。 図2に示すように, 線路が角度日の傾きを つけて敷かれているとして, 列車が転覆する限界の速さve を w, r, g,h, θ を使って表しなさい。 (三重大) w wo 200 考え方の キホン to 10 I (1) (A)右図のように、車輪とレールとの接点をそれぞれ P1, P2 とし, 車輪がレールから受ける抗力の水平成 分をそれぞれぃたとする。 鉛直方向の力のつりあ いより I 1 円運動の問題では,中心方向外向きの慣性力すなわち遠心力を考慮 すると, 有効な場合が多い。 例えば、人工衛星の中で宇宙飛行士が ふわふわ浮いて見えるのは, 人工衛星から見て, 宇宙飛行士に働く地球の万有引 力と遠心力がつりあうからである。 この問題でも、列車から見た遠心力を考慮す ると, 剛体のつりあいの問題として扱うことができる。 なお、遠心力をむやみに軽んじてはいけない。 現代の物理学では,遠心力 ( 般には、慣性力)といわゆる実在の力 (この場合は, 向心力)とは、同等である I とみなす。 (2)までは、外側のレールは高くしてない。 1 R1+R2-Mg=0… ① P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより Mgxw-R1 ×2w-Fxh=0 ② 〔注〕 P1 のまわり: R12×2ω-Mgxw-Fxh= 0 ③ ①② (あるいは, ①, ③ あるいは, ②③ より -Mg- R₁₁ = h R2= g+. 〔注〕この場合の向心力はf+fである。 水平方向の 力のつりあいより、 S 2w (B) 円運動の加速度は2/rだからF=Mv²/r (C) (A)からわかるように, R2は常に正である。 (B)も用いて h Mv² :. R₁₁=Mg-20 =0 :: Vc= F fi+f₂=F=Mv² /r (2) 右図のように車輪がレールから受ける抗力の斜面に垂 直な成分をそれぞれRai', R2' とし、斜面に平行な成分を それぞれだとする。 斜面に垂直な方向の力のつりあ いより P回りの モーメント Mo -F R入 Mcose {g(w+htand)- 2w fr Vo² r rwg h R₂₁ Ra Mg Ri'+R,a'′-Mgcos0-(Mus/r)sin6=0・・・・・・・・ ④ PT P3 Or MY K P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより下 Mgx(w+htane)cos-Ra'x2w_(Mu²/r)x(h-wtand) cos0=0 BA w ....... 5 Mg x (cose+ htang.cosa) Pr カ 〔注〕 Pi: Ri' ×20-Mgx(whtand)cos0 (Mur) x(h+wtand)cosB = 0.⑥ ④,⑤ (あるいは、④⑥ あるいは, ⑤⑥ より 列車 の動き Mer x (hcoso-tutanocuse) (h-wtan6 tan 0)} B 10 1-1 力と運動 47

(2)について 解答にあるx軸はどこで取っているんですか？

(ALB) 重要問題 13 分裂 TITOAROL ( 質量 M 〔kg〕の球Aが,図1のように力F 〔N〕 を T 〔s〕 間受けて, 質量m[kg] の半球Bと質量M-m [kg] の半球Cに分裂する場合について考える。重力は無視でB きるとして次のに適当な式を入れよ。 初めAが静止している場合,分裂後のB [ の速さは(1) [m/s] である。次に図2 A 高 のように, Aが運動量 〔kg・m/s]で等速 小 直線運動してきて点Dで分裂を起こした後, B,Cが, 点DからL 〔m〕 だけ離れてAの 進行方向と垂直に置かれた板に衝突する場 合,分裂の方向はさまざまであることを考 えると, Bの運動量の最大値は2人 [kg・m/s]である。 また分裂がAの進行方向と垂直な方向に起こった場合,Bの 運動量の大きさは (3) 〔kg・m/s] である。 この場合、Bは板上, 点Eから (4) 〔m〕 離れた所へ衝突する。 2O AO S (331 〈三重大〉 内 D B H 差が つく! -D ORCH ÞOR L F ELD 小塚 量す達擦12 ( 解

こちらの(3)の問題についてです。答えは以下の通りなのですが、X=0.8の部分から自由端反射が始まるのであれば、X=0.2の部分では反射波がないため、合成波つくれなくないですか？？私が間違っているのですが、どこを勘違いしているのか分かりません😭教えていただきたいです。

[思考] 203. 正弦波の反射図は、あ る媒質の時刻 t=0 における波 形を示したものである。 彼はx 軸の正の向きに進んでおり, 振 動数は 5.0Hz である。 -0.12 (1) 波の周期, 波長, 速さはいくらか。 (2) t=0~0.60s の範囲で, x=0.40mの媒質のyとtの関係をグラフで示せ。 (3) x=0.80mの位置で自由端反射がおこるとすると, x=0.20mの位置における合成 波の振幅はいくらか。 また, 固定端反射の場合、 振幅はいくらになるか。 ヒント・ 0.12 ↑y[m] 0 0.20 0.40 0.60 0.80 x [m〕 (11. 三重大 改)

ケの解説のところに書いている図の点線の部分についてなぜ-q1ではなく+q1なのですか？教えて下さい。お願いします!

100, 2010, 30Ωの抵抗R,, Ry, R,, 電気容量 コンデンサーを含む画 図のな, 内部抵 ンサーC, Caに電荷はないと。 グスイッチ5,, Saからなる回路がある。 次の文の 流れる電流は(ア )Aで。 の3.0VのE, 値がそれ それぞれ, のC,, Cz, およ 19, 電 249 'S R, 100 5 1,0uF 2002 適切な数値を入れしよ。ただし, はじめ, コン A0E 極板A 'S R。 インを開いたままS,を閉じた。その直後にR,に 4.0F 300 ゥ V, その極板Aにたくわえられる電荷は( の両端の電位差は( )Vである。 エ )Cであ 多 40 |ケ V, C,の極板Aの電荷は( コ )Cとなる。 (12.三重大 改)→例題顔41· 42) 『口 問題 501 R, U==CV?=x(4.0×10-)×0.50"=5.0×107J (3) (カ) Szを閉じてから, 十分に時間が経過したとき, C,. Caには電流が流れない。 R2 の両端の電位差は(イ )と同じく, V: Ci OC A0'I (キ) C2 の極板間の電位差は, 並列に接続されている R, の両 端の電位差と等しい(図2)。 R, の両端の電位差 V3[V]は, A+Q V C。 I =1.5V 20 図2 V;=R,I;=30×- (ク) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷をQ:[C]とすると, Q=CVs=(4.0×10-)×1.5=6.0×10“C (4) (ケ) Sz を開く前((3)の状態)で, C, の下側の 極板にたくわえられている電荷は負電荷であり, これを -Q[C]とすると, -Q=-C,Vz=- (1.0×10-)×1.0 =-1.0×10-6C Szを開き, S, を開いて, 十分に時間が経過したと きの C。の両端の電位差を1V[V]とする。図3の 破線で囲まれた部分の電荷の和は正なので, 各極 板の電荷を q.[C], 9:[C]とすると, 9:=C,V=(1.0×10-6)×1V 42=C,V=(4.0×10-)×1V 電気量保存の法則から, (3), (4)の各状態で, 図3の破線で囲まれた部 分の電荷の和は保存される。破線部分には -Q{[C], Q:[C]の電荷 があったので、 ①(4) Sz. S, の順に開い ており、図3の破線で目 まれた部分の電荷の和は、 (3)のときと等しく、 -Q+Q{=5.0×10*C である。また, S, を開い たとき, 抵抗 R, R,を 通じて、C, の上側の種 板と C。の下側の極板の 間に電流が流れる。十分 に時間が経過すると、 C, の上側, C。 の下側の種 板は等電位となり、 電流 が流れなくなる。このと き,C., C.の極板間の 電位差は等しく,両者は 並列接続になるとみなも 1b +q 92} 92 図3 0+,0-=D+'b (1.0×10-)×V+(4.0×10-9)×V=(-1.0×10-)+(6.0×10-) V=1.0V (コ) 極板Aは電位が高い方なので, 正の電荷をたくわえている。その 電荷 9.[C]は, 42=C,V=(4.0×10-)×1,0=4.0×10→C 別解)(コ) コンデンサーの並列接続では, 電荷が電気容量の比に 分かれる。-Q/+Q{=5.0×10-Cの電荷が1:4に分かれ,求め る電荷は, 4.0×10→Cとなる。 °2 501. 非直線抵抗とコンデンサー 解 (1) 8.8W (2) 1.27+1.1/=6.0 (3) -4.0×10“C (4) 7.29 指針 Sを閉じた直後, コンデンサーCは抵抗0 の導線とみなすこと ができ, 電球Lと抵抗 R, の並列接続に, R,と R,の合成抵抗が直列接 続されていると考えられる。十分に時間が経過すると、, Cには電流が流 れこまなくtr

写真の(1)の質問です。 公式のV=vBdのvは"一定の速さ"ですよね。でもこの問題の場合、重力が働くので速さは一定じゃないですよね。…え…？ なぜこの公式が使えるのか教えてください😭

272 V章 磁気 536.磁場中を落下する導体棒図のように,真空中(透磁 率 )で,鉛直方向に間隔dで固定された十分に長い平行 導体に沿って,なめらかにすべる質量mの導体棒の動きを 考える。導体棒は, 常に平行導体と垂直を保ちながら電気 的に接触し,平行導体の上端に接続された抵抗値Rの抵抗 を通して閉回路を形成する。 ここで重力が鉛直下方にはた らいており,強さHの一様な磁場が水平に導体棒と直角の 方向にかかっている。 ただし, この磁場は電流の影響は受 けない。重力加速度の大きさをgとし, 鉛直下向きを正と して,次の各問に答えよ。 (1) 最初,導体棒を支えておき, 静かに手をはなすと移動 を開始する。その速度の正の向きの大きさがoになった とき,閉回路に生じる誘導起電力の大きさと, 流れる電流の大きさを求めよ。 (2) このとき,導体棒を流れる電流が磁場から受ける力の大きさと向きを求めよ。 (3) このとき,導体棒に生じる加速度の大きさと向きを求めよ。 (4) 導体棒が等速度運動をするようになったときの速さを求めよ。 R 538. 心C が、 てし け m (1 (2 のル 53 (13. 三重大 改) 例題45 537.磁場中の導体 図のように,十分に長い2 _S2

この問題の(2)についての質問です。 解答の方では合成磁場とRの磁場を比べていますが、合力とRによる力を比べるのはダメなのでしょうか？

20. 電流と磁場 203 924. 平行電流間にはたらく力画 図のよ うに. 真浴中に無限 に長い直線導線P、Q, R, Sを, 一辺oの正方形の頂点に 紙面に対して垂直に配置する。 導線P, Rにそれぞれ7, 導 線Q、 Sにそれぞれ 27 の大きさの電流を流す。導線P, Q, Sには紙面の裏から表へ, 導線Rには紙面の表から裏へ電流 を流す。 真空の箕磁率をんとして, 次の各問に答えよ。 (1) 導線QR, Sの電流がつくる磁場から, 導線Pが1m あたりに受ける合力の向きと大きさを求めよ。 (2) 導線Rの電流のみを変化させて, 導線QR, S の電流がつくる磁場から導線Pが 受ける合力を 0 にしたい。 導線R に流す電流の大きさを求めよ。 (三重大 改) An 本困EES

セミナー物理299番です。 (3)の指針の部分には「並列なのでR「3」とC「2」の両端の電位差は等しい」とあるのでR「2」とC「1」の両端の電位差も等しいと思ったので解説にある(2)（ウ）の0.5V を全体の2.5Vから引いて2.0V(答え)として間違えるのは何故ですか。教... 続きを読む

PROCAbdN EE環 (の 5.を回じた下生で Gr. G 時しcr に電流は が財すると, CC.はをイーの人人基は 泊Lrくなる。 ⑬ mgD。 | 開くと, 所NR を周じての が誠れ | の下財の二板の間に電流が 1 なくなる。 く、 電圧は0 | @Rz. Ri 4 ( た中後, で R。 には電泊が AN 沈が湾れず, Ru ZSSRCUE 加わる。 Ri 電放は。オームの法則から Se。 ②⑲ ①) S,を開 十分に時間が経過した は充電を完了し。コンデンサーには電流が流れなく 電流はERごR。一Ri の経路を流れる(図1)。 だ 陸 れる電流 なは。オームの法則から s490字 10+20 R。の机の電位 『:(VJは, オームの法則から。 りらコ A ansx二| =太ー20X V (⑦) Ci、C。の全体に加わる電圧 『(V)は。 並列に接続されでいる R。 と R。 の全体に加わる電圧に等しい(図1) 本=(6。T 0ムー(20+30)X 0 2V はじめに電茶をたくわえていないコンデンサーの講接続では。各コ 〇の計算では 比を シンアンサーに, 電圧が電所容量の人数の比で加わるので、 C。 の両強の | えるので, 箇所9 電位差 (VIは。 位u(マイクロ)に机 1 3 る 10-* は。 省略して放 25x てLOTO4O 2%すー050V 算している。 (ご) 極板Aは電位が高い方なので。 PEN 電谷を 0(C)とすると。 公式 0=Cから、 0 X0.50=2.0x10 4C にたくわえられる秀電エネルギー ひ[JJは.

セミナー物理299番です。 (3)の指針の部分には「並列なのでR「3」とC「2」の両端の電位差は等しい」とあるのでR「2」とC「1」の両端の電位差も等しいと思ったので解説にある(2)（ウ）の0.5V を全体の2.5Vから引いて2.0V(答え)として間違えるのは何故ですか。教... 続きを読む

PROCAbdN EE環 (の 5.を回じた下生で Gr. G 時しcr に電流は が財すると, CC.はをイーの人人基は 泊Lrくなる。 ⑬ mgD。 | 開くと, 所NR を周じての が誠れ | の下財の二板の間に電流が 1 なくなる。 く、 電圧は0 | @Rz. Ri 4 ( た中後, で R。 には電泊が AN 沈が湾れず, Ru ZSSRCUE 加わる。 Ri 電放は。オームの法則から Se。 ②⑲ ①) S,を開 十分に時間が経過した は充電を完了し。コンデンサーには電流が流れなく 電流はERごR。一Ri の経路を流れる(図1)。 だ 陸 れる電流 なは。オームの法則から s490字 10+20 R。の机の電位 『:(VJは, オームの法則から。 りらコ A ansx二| =太ー20X V (⑦) Ci、C。の全体に加わる電圧 『(V)は。 並列に接続されでいる R。 と R。 の全体に加わる電圧に等しい(図1) 本=(6。T 0ムー(20+30)X 0 2V はじめに電茶をたくわえていないコンデンサーの講接続では。各コ 〇の計算では 比を シンアンサーに, 電圧が電所容量の人数の比で加わるので、 C。 の両強の | えるので, 箇所9 電位差 (VIは。 位u(マイクロ)に机 1 3 る 10-* は。 省略して放 25x てLOTO4O 2%すー050V 算している。 (ご) 極板Aは電位が高い方なので。 PEN 電谷を 0(C)とすると。 公式 0=Cから、 0 X0.50=2.0x10 4C にたくわえられる秀電エネルギー ひ[JJは.