(1)のT、vの出し方がよく分かりません。 特にマーカーの部分が分からないのですが、 1.5秒と3.0mはどこから読み取るのか あと、周期の問題で1/fでなんで1=12になっているのか が分かりません💦

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。 <->97 解説動画 y〔m〕↑ 0.2 PO Q R. S 6 9 12 x[m] 0 -0.2 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 (3)t=0s のとき, y軸の正の向きの速度が最大の位置はOS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0~Sのうちのどこか。 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 距離 3.0 (mo) ひ= -= 2.0m/s 時間 1.5 2.0 「u=JA」より振動数fはf=/1/2=2/2Hz 周期はT-2016.0s (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 R は最大となるが, y軸の正の向きの速度をもつのは OとS(下図)。 t=0 少し後 の波形 P R S x POINT 媒質の振動の速さ最大 変位が0の位置 (3)変位 y=0 となっている位置 0, Q, S で振動の速さ での 媒質の振動の速さ 0 → 山・谷の位置

なぜ右向きを正に運動方程式を立てるのかがわかりません 左に動くのになぜ左向きが正ではないのでしょうか？

(1) 図1のように質量の無視できるばねを鉛直につり下げる. 鉛直下向きを正としてy軸をと りばねが自然長であるときのばねの先端を原点とする. 大きさの無視できる質量mの物 体をばねの先端にとりつけると、位置y=I1-a で物体に働く重力とばねの復元方がつ り合い,物体は静止した.ただし,ばね定数を重力加速度の大きさを9とする。物体を下 方に引いて静かに手を離すと, 物体はy軸方向に y を中心とする単振動をはじめた.物体の 座標をy, 加速度をαy とすると, 運動方程式は I1-b と書ける. (2)次に図2のように、摩擦のある水平面上でばね定数kのばねの一端を固定し、他端に質量 mの物体をとりつける.物体の運動方向にx軸をとり ばねが自然長であるときの物体の位 置を原点Oにとる. 物体と水平面との間の静止摩擦係数!!.動摩擦係数は定数とする. こ こでは、物体の速さが0となるときは、物体に働く摩擦力として、最大で静止摩擦係数を用い た摩擦力が働くものとする. 位置x (0) まで物体を引いて静かに手を放すと, 物体はxがあ る値d以下のときには動かず,dより大きいときには滑り出した. dは I 2 と表される. 物体を位置xo(>d)まで引いて, 時刻 t = 0に静かに手を放すと物体は動き出し,位置 (0)ではじめて速さが0となった. この間の物体の運動方程式は、 物体の座標をx, 加速 度をα とすると. I3-a と書ける.この方程式を(1)の場合と比較すると, この運動は, I3-b を中心とする単振動である. x1 は x を用いて14-a と表される.x で物 体が静止し続けるためのxの最大値 Xは 14-b である. xc= 以下では,x > Xとする. 物体はx から再び動き出し, x2 ( d) で再び速さが0となっ また、この間の物体の運動方程式は I5-a と書け, x2 は x を用いて I5-b と表され る.その後,物体は再度 x2 から動き出したが, x(<0) で速さが0となり再び動き出すこと はなかった. 力学的エネルギーの変化が動摩擦力の行った仕事に等しいことを利用すると,x3 に達するまでに物体が運動した全行程の長さは, x0 と x3 を用いて 16-a と表すことがで きる。 物体の位置と時刻との関係をグラフで表すと図3の 16-b のようになる.

この問題に関して質問です。 （ハ）の解説で2行目の式から3行目の式にどうすれば変換できまか？ 教えて頂けると助かります

3 重力波はアインシュタインの一般相対性理論により約100年前に予言された, 空間の伸び縮 みが横波として伝わる現象である。 2016年に重力波の初めての直接検出が報告され,現在では世 界的に観測が行われている｡ その基本的な原理はマイケルソン干渉計によるものである。 図のようなレーザー光源を用いた装置で, 光の干渉を利用して微小な距離変化を測定する。 装 置は、真空中にあるとする。 レーザー光源から出た光の進行方向をx軸の正方向に取る。 レーザー 光源は軸上の<0の位置にある。原点Oに軸に対して45°傾けて設置された厚さがじゅう ぶんに薄いビームスプリッターにより、レーザー光は半分透過し、残りが反射する。 透過した光 はそのままぁ軸上を進み, z=L+Xの位置にある鏡1で全反射する。 一方,原点で反射した 光は軸に垂直な方向に進行する。 この進行方向を軸の正方向に取る。 y軸上を進行した光は、 =L+Yにある鏡2で全反射する。 鏡1と鏡2で反射した光は再び原点0で半分に分けられ、 部がy軸上の負の位置にある点Dの光検出器に入射する。 これにより, AOBOD という経路の光 と, AOCOD という経路の光が干渉し、 検出器で観測される。 レーザー光の波長を入とする。 簡 単のため、 透過や反射による位相の変化はないものとする。 鏡の動きは光速と比較してじゅうぶ んに遅く、 入射する光と反射する光の波長は変化しないとする。 以下の問に答えよ。 (イ) 点Dで光が強め合う条件を,L,X,Y, 入および整数mより必要なものを用いて表せ。 (ロ) 鏡2をY = 0 の位置で固定したまま鏡1を X = 0 の位置から軸上を正の向きに距離 α だけ動かした。 鏡1を動かしている間に点Dで光の干渉を観測したところ、 弱め合いが N回 観測され、移動後は,ちょうど強め合っていた。 ① を L, N, 入より必要なものを用いて表せ。 重力波によって空間の伸び縮みが生じると, x,y 軸方向の光路が時間に依存して変化する。 そ こで鏡1と2が微小な単振動をするモデルを考え, X(t) = Acos (wt), Y (t)= Acos (wt+Φ) と表す。 ただし, A > 0, w ①,0≦2とする。 ここでは重力波のやってくる方向に よって決まる定数である。 (ハ) 光路差が時間によらず0となるとき, 重力波は検出できない。 このときの中の値を答えよ。 (-) 光路差の大きさをf(Φ) sinwt + t + 2/2) | の形に表すと、f(Φ) = K sin0 となる。 ただし, K はによらない正の定数である。 K と 0 を、 それぞれL, 入, A, Φより必要なものを用いて表せ。 (ホ) さまざまなの値に対するf(Φ) の最大値をL,入, A より必要なものを用いて表せ。 (へ) A = 1 x 10-21L, X = 1 × 10-6mのとき, 問 (ホ)の光路差の最大値をレーザー光の波長 入 の 4 x 10-10倍にするには, Lを何km にする必要があるか。 有効数字1桁で答えよ。 実際の重力波干渉計では、図のような装置にさらに鏡を追加してレーザー光を往復させ、 実効 的な光路長を長くする。そのため、実際の装置の大きさは,問(へ)のLの値より小さい。 201 w710-al 532 9 X 3275 6 IT レーザー光源 200 #31 37 エイ 37 L+Y [D 鏡 2 ビームスプリッター 鏡1 = Bª L+X 光検出器 Acasat sma -A sinut eard + Ato sulle Ksmo smot cov? + covul sm f v/ - In 4. JA 27-

【途中計算】何度も何度も何度も何度も何度も何度も何度も計算しても合いません。 教えてください。こころ優しいかた

ギーの基準点として, mx (4.0×1024) 1.3×10¹0 mx (4.0×10²4) 6.7×10⁹ mx0²+-6.7x10-11x. m² +-6.7×10 11x したがって, v=2.0×102[m/s]

解説お願いします🙇‍♀️

13 [2016 長崎大] 線密度 (単位長さ当たり の質量) がp [kg/m²である 一様な弦の一端に, ある振 動数のおんさを接続し、他 □おもり 端にはなめらかな滑車を通 じて質量 M [kg] のおもりを取りつけた装置がある。このとき, 弦がおんさと滑車に接し ている点は固定端とみなせるものとし,その間の距離は L [m] である。 おんさを振動させ ると、図のように弦に腹が8個ある定常波が生じ,この弦を伝わる波の速さはv[m/s]で あった。 ただし,重力加速度の大きさはg [m/s2] とする｡ (1) 図において,弦を伝わる波の振動数f [Hz] と波長[m] をL, のうち必要なもの を用いて表せ。 (2) 図の弦を伝わる波の速さv[m/s] と振動数f [Hz] を, M, g, p およびLのうち必 要なものを用いて表せ。 ただし, 張力の大きさ S [N] の力で張った線密度 〔kg/m〕の 弦を伝わる波の速さ"'[m/s] は次式のように表されるものとする。 v' = S おんさ P (3) ギターのような弦楽器は、 弦の振動によって音を発する。 弦が発する基本振動の音 の高さと, 弦の線密度, 振動する長さおよび張力との関係を説明する以下の文章の空 欄ア 入る。 適切と思われる語句をそれぞれ選べ。 ・振動する弦の長さと張力の大きさが同じであれば, 弦の線密度を大きくすると弦が発 する音の高さはア 「低くなる｣, 「変わらない」 のいずれかの語句が ウには「高くなる」, ・弦の線密度と張力の大きさが同じであれば, 振動する弦の長さを長くすると弦が発す る音の高さはイ。 ・振動する弦の長さと線密度が同じであれば、弦の張力を強くすると弦が発する音の高 さはウ

共通テスト物理です。 教えてください🙇‍♀️

問2 図2のように, 長さℓの糸によって質量mの2つの小球が結ばれ, なめら かな水平面内でそれぞれ速さの等速円運動をしている。このとき.糸の張力 の大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。 T: 4 *********** 137ARJOJA B mv² 40 mv² l www 小球 mv2 2ℓ l 3mv² 2l 118-18) A60-001 糸 # 00 86018 図2 2016 DO ANJO4) 30.5 3 120E-AIX (3) 3mv² 40 2mv2 l

(２)の問題が分からないので教えてください！

物理2次特編 1回目 時間:30分 ていた状 *y平面内で原点0から距離 a離れた点A(-a, 0) と点B(a, 0)に,ともに電気量Q (Q>0)の点電荷を 固定した。右図はそのときの等電位線を示したもの で,隣りあう等電位線の電位差は一定であるとする。 クーロンの法則の比例定数をkとして,次の問いに 答えよ。 (1) 図の点Pを通る電気力線を, 向きも含めて図中 に示せ。 る時間 Ta 4 ごV X(2) x軸上における電位じの変化を表す最も適当な図を, 次の①~④ の中から選べ。 の Vt ri の V A O| B A 0 B A O\B OB A, (3) 原点0 の電位V。を求めよ。ただし, 無限遠での電位を0とする。 X(4) 電気量q(q>0) をもつ質量 mの点電荷を原点0に静かに置いて, わずかに y興力 向にずらすと, 点電荷は電場から力を受けて動き始めた。十分に遠い位置に達したと き,点電荷の速さはいくらか。 Vo, 4, mを用いて答えよ。 X(5)(4)と同じ点電荷を点(x, 0) に静かに置くと,点電荷は電場から力を受けて原点0の 向きに動き始めた。ただし, 0<x<aとする。また, 次の近似式を用いよ。 <1の とき,(1+6)"=1+nò (nは実数) (a)点電荷が動き始めたときに電場から受ける力の大きさを, xの一次関数として求 めよ。 (b) 初め静止していた点電荷が, 動き始めてから最初に原点0 に達するまでの時間は いくらか。 [徳島大学 2016] V- k a Q + p 2k@ a ニ a

？の部分の理由が分からないので教えてください

物理2次特編 1回目 時間:30分 xy 平面内で原点0から距離a離れた点A(la, 0) と点B(a, 0) に,ともに電気量Q (Q>0) の点電荷を 固定した。右図はそのときの等電位線を示したもの で,隣りあう等電位線の電位差は一定であるとする。 クーロンの法則の比例定数をんとして,次の問いに 答えよ。 (1) 図の点Pを通る電気力線を, 向きも含めて図中 に示せ。 X (2) x軸上における電位Vの変化を表す最も適当な図を,次の①~④ の中から選べ。 シハ u Vt A 0 B A O B A ONB x |OB (3) 原点0の電位V。を求めよ。ただし, 無限遠での電位を0とする。 X(4) 電気量q(q>0)をもつ質量 mの点電荷を原点0 に静かに置いて, わずかに y軸方 向にずらすと,点電荷は電場から力を受けて動き始めた。十分に遠い位置に達したと き,点電荷の速さはいくらか。 Vo. 4. mを用いて答えよ。 X (5)(4) と同じ点電荷を点(x, 0) に静かに置くと,点電荷は電場から力を受けて原点0の 向きに動き始めた。ただし, 0<x<aとする。また, 次の近似式を用いよ。 |同<1の とき,(1+6)”=1+nò (nは実数) (a) 点電荷が動き始めたときに電場から受ける力の大きさを, x の一次関数として求 めよ。 (b) 初め静止していた点電荷が, 動き始めてから最初に原点0 に達するまでの時間は いくらか。 [徳島大学2016] Q Q 2ト@ k a ニ a

わかる方教えてください (音の伝わり方) 1.2の答えもあっているかわかる方お願いします

評わり方について, 次の問いに答えなさい。 20⑯のときに空気中を進む音の速さを求めよ。 脳だただりのうなりの回数 /を 2 つの音源の周波数 /,・/。 を用いて表わせ。 人中8) の8さのどちらかに輸ゴムをつけてうなりの回数を減と よいか。 記号で答えよ。 点X4問

物理です！ 教えてください🙇‍♀️

【4 る。 なお、 ⑪) ⑫) (⑬) ③⑬ ] 磁石Mを、図のような向きで金属のパイプの中を落下させ 靖磁石M 次の文の空欄に Q) (2) は磁石Mがパイプの中を落下中の状態で考えよ。 磁石Mの下方では、 | ア |の磁カ線が| イ るので、バパイ こ適する語を選択肢から選び、記呈で答えよ。 ly プに|編み |の電流が流れ、 | エ |の磁力線を作る。 磁石Mの上方では、 | オ 磁力線が| カ 交るのGuバイ プに| キ 電流が流れ、| 用 の績を作を 1)は磁石Mの下方 の[| ケ |があるのと同じであり、 しュド (⑫)は磁石Mの下方に磁石の| コ があるのと同じである。その ため、磁石Mがこのパイプを通り抜けるのにかかる時間は、同 ! じ長さのプラスチック製のパイプの中を落民させた場合と比べ サナ (選択肢) A. E当 G. 選択肢しこOの中でこの現象に最も関係が深い言葉は| シ |である。 上向き B. 下向き C.増加 D.減少 上から見て時計回り F. 上から見て反時計回り N極 - H. S極 1 り 短い語 K. 長い アンペールの力 N. 渦電流 O. 相互誘導 P.破化