物理についての質問です。 問題の問2からわからなくて、教えて欲しいです。

高松市方面 (紙面左方) からやってきた救急車は、周波数fのサイレンを鳴 らしながら道路を駆け抜け交差点 A を通過し、半径の正円のロータリーを 回って香川大学病院正面に患者を搬送した。 救急車は、加速減速することなく 全行程を一定の速度で走った。 音速はVとし、救急車の速度よりも10倍以 上速い。 ロータリー以外の道路は、直線ですべての交差点で直角に交わる。 道 路の幅、救急車や観測者、建物の大きさは無視できるものとする。 地図上は音 が届く範囲内にあり、地形の高低差は無く、建物や農作物による音の干渉は起 こらないものとする。 交差点 Aから医学部入口 (B) までは徒歩約 20~40秒、 農学部(C)までは徒歩約25分、うどん屋(U)までは徒歩約10分の距離にある。 問1 交差点 A で聞こえる救急車のサイレン音の周波数の最大値と最小値 たを求めよ。 人 が。 問2 地点Kで救急車が発したサイレン音が、 うどん屋(U)で聞こえるまでに 要する時間⊿t1、およびうどん屋(U)で聞こえる音の周波数を求めよ。 交 差点Tを基点に、 TU 間距離 = TK 間距離=Lとする。 [m] [1] [1] 問3 救急車が交差点Aを通過する瞬間に、 医学部入口 (B)で聞こえるサイレ ン音と農学部正門 (C) で聞こえるサイレン音ではどちらが高い音に聞こえ るか、論じて結論を導け。 問4 ロータリーの中心から距離 2 に位置する地点 D でサイレンを聞いた 時、音が最も高く聞こえる瞬間から最も低く聞こえる瞬間までの時間差 At2 を求めよ。 導出過程も記述せよ。

(3)について質問です 中心からの距離がr≦aの間ならOからの距離が遠いほど電気量は大きくなるので電場の向きは半径方向内向き向きをなると考えたのですが、解答では外向きだそうです。どう考えればいいのか教えてください！🙏

リード D 第21章 静電気力と電場・電位 193 372 帯電した球体がつくる電場■ 図1のような,正電荷 Q [C]に帯電した半径a [m] の導体球Aがつくる電場を考える。 クーロンの法則の比例定数をk [N·m²/C2] とする。 (1) 導体球の中心Oから距離[m] (0<r<α) 離れた点における 電場の強さを求めよ。 r (2) 導体球の中心0から距離 [m] (a<r) 離れた点における電場 の強さを求めよ。 次に、 図2のように単位体積当たりの電気量が一定の値 [C/m² a 図 1 + + + + 導体球A A+++at+ ++ + + + ++・ ++ +O++ + + + ++++ 球体B (p>0) である半径α [m] の球体Bがつくる電場を考える。図2 (3) 球体Bの中心0から距離 [m] (r≦a) 離れた点Pにおける電場の強さを求めよ。 た だし,点Pでの電場は, 0 を中心とした半径 [m] の球面の内部にある電荷がつく る電場に等しいものとする。 [17 関西学院大 改] 363 物

（2）について質問です この問題をX＝Vt＝V（川の速さ）×2V（船の速さ）×L/2V（対岸に達するまでの時間） と考えました しかし答えはV×L/2V＝L/2となっており、なぜ船の速さを考えないのか分かりません どうして船の速さを式に入れないのでしょうか 回答よろしくお... 続きを読む

[知識 物理 発展問題 23. 平面運動の速度の合成 図のように, 速さVで一様 に流れる川幅Lのまっすぐな川を, 静水中を速さ 2Vで 進む船が渡ろうとしている。 両岸は, 平行な直線であり, 出発点から,垂直に位置する対岸の点をOとする。 まず, 川岸に垂直な方向へ船首を向けて進んだときについて, 次の各問に答えよ。 川上 (1) 船が岸をはなれてから対岸に到達するまでの時間を求めよ。 (2) 船は破線のように進み、点Pに到達した。 OP 間の距離を求めよ。 MP V➤ 川下 (3)次に,点0に到達するため, 川岸に垂直な方向に対して,上流に角度6の向きに船 首を向けて進んだ。 船が川を横切るのに要する時間を求めよ。 (20. 東北学院大 改)

なぜ最下点で速さは最大になるのですか？

40 天井から長さLの糸で質量mのおもりをつ るし, 支点から真下dの位置に細くて滑らか なくぎを固定する。 おもりを水平な床から高さ ん。 の位置で静かに放す。 天井の高さはH で, 糸はゆるむことがなく, 重力加速度をg とす る。 天井 d L くぎ H Hom (1) 糸がくぎにひっかかった後, 最初に静止し たときのおもりの床からの高さを求めよ。 ま た, おもりの速さの最大値を求めよ。 ho 床 (2) おもりが運動を始めてから,最初の位置に戻ってくるまでの時間を 求めよ。 ただし, おもりの振れ幅は十分小さいとする。 (3)同じ実験を,鉛直上向きに一定の加速度αで上昇するエレベーター 内で行うときについて,(1),(2)の問いに答えよ。 6. 10 (青山学院大 + センター試験)

どのようにしてva≠０を示せば良いですか？

48* 傾角30°の滑らかな斜面上に,質量 M の小球Aが壁と軽いばね (ばね定数k) で 結ばれ, 静止している。 質量m(<M) の 小球BをAから距離 dだけ離して静かに 置いたところ,斜面上をすべり降り,Aと 弾性衝突した。 斜面に平行に x軸をとりま 力学 33 m d M x B 00000 A 30% はじめのAの位置を原点(x=0) とし, 重力加速度をg とする。 (1) 衝突直前のBの速度u を求めよ。 (2) 衝突直後のA, B の速度 UA, UB を求めよ。 (3) A が達する最下点の座標 x を求め, UA, M, k で表せ。ただし,A が再び原点に戻るまでの間にBとの衝突は起こらないものとする。 1 (4) Aがx=x を通るときの速さw を求め, UA で表せ。 (C) (5) A が初めて原点に戻ったとき,Bと2回目の衝突をするためにはd をいくらにすればよいか。 M,m,k,g で表せ。 (4) (千葉大 + 学習院大)

どのようにしてvA≠０を示せば良いですか？

48 * 傾角30° の滑らかな斜面上に,質量 M の小球Aが壁と軽いばね (ばね定数ん) で 結ばれ,静止している。 質量m (<M) の 小球BをAから距離 dだけ離して静かに 置いたところ, 斜面上をすべり降り、Aと 弾性衝突した。 斜面に平行に x軸をとり, m B 07 0 d M x A 30° はじめのAの位置を原点(x=0) とし、重力加速度をg とする。 (1) 衝突直前のBの速度u を求めよ。 (2) 衝突直後のA,Bの速度UA, UB を求めよ。 (3) A が達する最下点の座標 x を求め, UA, M, k で表せ。ただし,A が再び原点に戻るまでの間にBとの衝突は起こらないものとする。 (4) Aがx=1/2xを通るときの速さを求め,ひで表せ。 (E) (5)Aが初めて原点に戻ったとき,Bと2回目の衝突をするためにはd をいくらにすればよいか。 M,m,k,g で表せ。 ( + 学習院大)

この問題の（4）（5）で何故解説の図ｃ、図dが示すようなa,bの長さが分かるのですか？ 教えて頂けると嬉しいです

32. 〈ゴムひもに取りつけられた物体の運動〉 水平な台の上に質量mの物体Aを置き, 図のように自然の長さのゴムひもBを取り つけた。 ゴムひもの右の端を持って水平方向 にゆっくりと引くと,ゴムひもが自然の長さ からαだけ伸びたときに物体が動き始めた。 その瞬間にゴムひもを引くのをやめたところ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ',ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例定数としてky とする。 重力加速度の大きさをg とする。 また, μμ' とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びα とμの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギーを求 めよ。 (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような関係 があるか, a b を含まない不等式で示せ。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき ゴムひ もにはエネルギーが蓄えられていることに注意して、移動距離6をm,g, k, μ, μ'′ を使 って表せ。 〔学習院大〕 A m x = 0 B 金沢大」 x=l

難問です…助けてください😢

【1】2022年 青山学院大学 理工 改 以下の文章中の (1) から (6) の空欄を補え。 ただし, (6) は選択肢から選べ。 (I) 真空中での光の速さをc, 屈折率n (>1) の物質中での光の速さをvとすると, v=(1) となる。 このため,物質中を光が距離進むのにかかる時間は, 真空中の距離 (2) を進む時間と等し くなる。距離(2) を光路長と呼ぶ。 ( II ) 図のように,真空中に屈折率n(>1)の物質が置かれており, 真空から入射角iで入射した平行 光線が、 屈折角で屈折する場合を考える。 このとき, (3) という関係が成り立つ。 B ②全て屈折する ⑤ 逆向きに屈折する 真空 物質 図 3-1 これは,以下のように理解できる。 平行光線の波面が図のAB に到達し, その後Aで物質に入 射した光線はすぐに屈折しCへ到達する。 一方 B を通過した光線はDで物質に入射する。 そ その後、波面が CD に平行な平行光線となって物質内を伝わっていく。このとき,AからCへ到達 する光の光路長と, B からDへ到達する光の光路長の差は, AD間の距離dを用いて,(4)と表 される。平行光線の波面が CD に平行であるためにはこの光路長の差が0でなければならない ことから, (3) が導かれる。 次に、この物質側から光を入射角で入射した場合を考える。 (5) が成り立つとき、屈折角r がちょうど90° となる。 これよりも入射角を大きくすると, 光は (6) (6) 選択肢 ① 吸収される ④ 止まる ③全反射される ⑥物質の表面にそって進む

答えが全て知りたいです。お願いします🙇‍♂️

【1】2022年 青山学院大学 理工 改 以下の文章中の (1) から (6) の空欄を補え。 ただし, (6) は選択肢から選べ。 (I) 真空中での光の速さをc, 屈折率n (1) の物質中での光の速さをvとすると, v=(1) となる。 このため,物質中を光が距離 l 進むのにかかる時間は, 真空中の距離 (2) を進む時間と等し くなる。 距離 (2) を光路長と呼ぶ。 (II) 図のように, 真空中に屈折率n (> 1) の物質が置かれており, 真空から入射角iで入射した平行 光線が、 屈折角rで屈折する場合を考える。 このとき, (3) という関係が成り立つ。 FC ②全て屈折する ⑤ 逆向きに屈折する B D 真空 物質 図 3-1 これは,以下のように理解できる。 平行光線の波面が図のAB に到達し, その後Aで物質に入 射した光線はすぐに屈折し C へ到達する。 一方Bを通過した光線はDで物質に入射する。そ の後、波面が CD に平行な平行光線となって物質内を伝わっていく。 このとき, A から Cへ到達 する光の光路長と, B からDへ到達する光の光路長の差は, AD間の距離dを用いて,(4)と表 される。 平行光線の波面が CD に平行であるためにはこの光路長の差が0でなければならない ことから, (3) が導かれる。 次に、この物質側から光を入射角iで入射した場合を考える。 (5) が成り立つとき、屈折角r がちょうど90°となる。 これよりも入射角を大きくすると, 光は (6) (6) 選択肢 ① 吸収される ④ 止まる ③全反射される ⑥物質の表面にそって進む

(3)が分からないのですがどうして電位が少しあるだけで正の無限遠に行くのですか？

4:48 回 の表面積は よってx=' ここでxaなので適するのはx=3a 軸の正の向きの無限遠付近の電位 は、無限遠に向かうにつれて負から に近づいている。よって正の電気 量をもつ小球は,xaの範囲で <0 となる位置に置けば無限遠に 達することができない。 よってV=k- x-a k- x+a =kQ- よってx> VA 0 -3x+5a <0 =kQ (x− a)(x+a) なので分母(x-a)(x+α)>0となり -3x+5a<0 5 3 ‚(x+a)−4(x−a) (x-a)(x+a) a x 図 参考 Q. -4Qの2つ の点電荷がつくる電位のよう すば次のようになる。 無限の電位は ただし 負電荷のほうが電気量の絶 対値が大きいので電位は負 から0に近づく。 x=αで正の無要大に、 x=-αで負の無麗大に 散する。 電位の概形は次のようになる。 01 3a このグラフ上に正の電気量を もつ小球を置くと､「重力に 球」と同観に考えることがで 閉じる 0 < 0 |||