5番がわかりません。教えて欲しいです。

図3-1のように, 2枚の極板が真空中に距離だけはなれて置かれた平行 板コンデンサーがあり、コンデンサーには大きさがVの電圧が加えられてい る。 極板はそれぞれ, 1辺の長さが1の正方形で,lはdに比べて十分に大きい ものとする。 真空の誘電率を とすると, コンデンサーに蓄えられている電荷 の電気量は 1 であり,極板の間における電場 (電界)の強さは 2 と表される。 また, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーは である。 3 次に図3-2のように、 速さが”で速度の向きが極板の1辺と平行である 電子を極板間に打ちこんだ。ここで,電子のもつ電荷の電気量を -e (e > 0), (01) 質量を とする。このとき, 極板間において電子に生じる加速度の大きさは 4 であり,また,極板間から飛び出してきたときの電子の速さは と表される。ただし,電子は極板とぶつからないものとする。 5 V 図 3-1 V d 電子 V ( 図 3-2 (C)

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-

滑り上がっているのに、どうして上向きの力が働かないのですか？

(11) なめらかな斜面上を すべり上がる物体 b Bod 040.1 IN

【途中計算】なんでサイン分のcosを分数にしてかけているのか意味がわかりません

6.0m/sで進む質量 0.80kgの物体A と, 左向きに速 114 一直線上での衝突 一直線上で,右向きに速さ さ3.0m/ む質量 2kgの物体Bが正面衝突し 衝突前 080 衝突後1-2 た。 上図のように、後のA,Bの速度をそれぞれva, Up,右向きを正として,運 動量保存法の 立てよ。 (2) 反発信数を3.50 3 (1) > 6.0m/s て,反発係数の式を立てよ。 の A,Bの速度の大きさと向きを求めよ。 ①40kg ①50kg 115 平面上での衝美で軸の正の向きに速さ 3.0m/sで進んで きた質量 4.0kgの物体Aがy軸の頃の向きに速さ 2.0m/sで 進んできた質量 5.0kgの物体Bと衝突した。衝突後,Aはy軸 の頃向きに,Bはz軸の正の向きに進んだとすると,衝突後 3のA,Bの速さはそれぞれいくらか。 センサー 35 3116 なめらかな面との斜め衝突 右図のように,なめらか な水平面上を速¥2.4m/sで進む小球が,鉛直に立てられた なめらかな壁に衝突してはね返った。このとき,入射した角 度とはね返った角度は, 壁に垂直な方向からそれぞれ30° 60° であった。 Mine 600 3.0m/s MX₁ = 1x² 壁 VA ひ求めればいい センサー 33 y 30° OB 00 ⑨ UB Mosbod Mos600 セン 衝突後の小球の速さをv[m/s] として反発係数eを、ひ を使って表せ。 (2) 衝突後の小球の速度の壁面に平行な方向の成分と垂直な方向の成分の大きさはそれ ぞれいくらか。 (1) のv, e はそれぞれいくらか。 Soleg Sid 8 (1) センサー 36 ヒント 113 運動量のベクトル図を用いて考える。 114 符号に注意して式を立てる。 116 なめらかな面との斜め衝突なので,面に平行な方向には力積が加わらず、この方向の速度 成分は衝突前後で不変である。 8 運動量 73

【衝突】解答は速さで考えて立式しているのですが、速度で考えた時の相対速度の式の示し方を教えて下さい。

12/5. 28 質量がそれぞれ2m,m,mの3つの部分 P, Q, R から成るロケットが宇宙空間で静止 している。 はじめ, R を左向きに打ち出した。 放出後のP・Qから見た R の速さはuであったので, P・Q の速さは (1) である。また, この際に要したエネルギーは (2) である。 続いて, Q を左向きに打ち出した。 放出後のPから見たQの速さは やはりであったことから, Pの速さは (3) となっている。 X (立命館大 + 東北工大 12/5. 29 なめらかな水平面上に静止して 4010 いる質量Mの小球Bに質量m 473 の小球Aがx 方向への速度vo で 弾性衝突した。衝突後、 図のよう 223 にAはx軸から角度 8 (0) の方 you 向に速さで運動し、Bは角度0 の方向に速さVで運動した。 X (1) m R およびそれに垂直な方向での m A BAJB B Vo YA 3>VHAHOLIOG A 力学 21 M m 0 0 P 2m B

この計算過程を教えて頂きたいです🙇‍♀️"

******* ma m² = Ima²+ = (^²/²2) ².1= {m² ² + + m² prose ma mg m² (1 CHOODI furte + mo ...... 0000000 mg = = - + my SOBOD mattitait maga kh ODG556 m² 2². 2. 2 0.000001 m²g² V=JFK? v=g 90550

なんでsinになるんですか??

物理 びに,図2のように,弧 ACのある箇所が床面に接するように板を置き,点 Aに取り付けたばねはかりを鉛直上向きに引いて, 半円形の面が鉛直となるよ つにして板を静止させた。弧 ACと接している床面上の点をDとし,ZBOD を りとする。ただし,点0, 点A~~D, 点Gは同一鉛直面内にある。 A 4 r 3元 板 C B 床面 図 2 問3 図2の状態で, 点0のまわりの板の重力による力のモーメントを求める ときのうでの長さ (点0から板の重力の作用線までの距離)を表す式として 正しいものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 10 4 0 -rsin0 3元 2 rsin0 4 -rcosθ 3元 の rcos0 6 3元 4 -r O r ばねはかり

同じ質量mの物体Aから物理Bを見た時にKで単振動になっている場合、この単振動の角振動数ωの分母は2mですか？mですか？