高校の物理の質問です。答えはもらっているのですが、答えの導出過程がわかりません。大問4、大問5について、教えてください。急いでるので、早めに回答いただけると幸いです。

4 水深が一定な水槽中の静かな水面に、細い針金の先端につけた小球 P を触れさせ,水面波を発生させる。こ の水面波は一定の速さ / [m/s] で, 円形に広がっていく。 小球は一定の速度で水面上を移動できるようになっ ている。図は,小球P を毎秒 5.0 回水面に触れさせながらx軸の正の向きに速さ ▼ [m/s] で移動させたとき,発生した水面波をある時刻に観測したものである。 4 図の実線は水面波の山の位置を表している。 (1) 小球Pの移動の速さ [m/s] を求めなさい。 -40 -20 40 [cm] (2)図のQの位置で観測される水面波の振動数 f [Hz] を求めなさい。 図のように, 360Hz の音を出している音源Sが壁に向かって 20.0m/s で進み, その後方から観測者が同じ 向きに 10.0m/sで進んでいる。 音速を340m/sとして、 次の問いに答えなさい。 (1) 観測者0が聞くSからの直接音の振動数はいくらか。 (2) 観測者が開く反射音の振動数はいくらか。 (3) 観測者には毎秒何回のうなりが観測できるか。 1) 0.10 m/s 2) 10 観測者 0 音源S 壁R 10m/s ( 20 m/s 4 3.3Hz 【知識理解 2点×2問 = 4点】 1) 350Hz 2) 394Hz 3) 44 回

（10）についてです。 うなりは、周波数が僅かに異なる2つの音を聞いた時に起こると思うのですが、こうもりは昆虫で反射した音と自分で発した音を聞いてうなりを感じたということですか？ その場合、こうもりの飛ぶ速度は音速より遅いと思うのですが、空気とかで反射しているということですか？

図3のように, コウモリが昆虫に向かってまっすぐ に一定の速さ” [m/s] で飛び,その向きへ静止時と同 じ振動数子の超音波を時間 t [s] にわたり発した。 昆虫はコウモリに向かってまっすぐに一定の速さ [w [m/s] で飛んできた。 v 超音波 W コウモリ (飛行) 昆虫 -L- (飛行) 図3 (6) 時間 4t 内にコウモリの発した超音波の振動の回数を求めよ。 (7)時間 ⊿t 内にコウモリの発した超音波の空気中での長さL 〔m〕を求めよ。 (8) コウモリの発した超音波の空気中での波長を求めよ。 その後。 この超音波は昆虫に当たって反射し, コウモリがその反射波を聞くと, コウモリ はうなりを感じた。 (9) 昆虫が受ける超音波の振動数を求めよ。 (10)コウモリが感じた単位時間当たりのうなりの回数を求めよ。 [20 帯広畜産大]

(ク)の答えについて質問です。 問題文に摩擦力fが与えられているのに、なぜそのfをmaに変換しているんですか？

1942物体の単振動 次の文中の k Bm A IM を埋めよ。 図に示すように, ばね定数んの軽いばねを水平でなめ らかな床の上に置き, その左端を壁に固定した。その右 端には,質量 Mの物体Aを取りつけ, その上に質量mの小さな物体Bをのせた。物体 Aの上面はあらい水平面であるとする。 物体Aを引っ張ってばねを伸ばし,静かにはな すと,物体Aと物体Bは一体となって運動を始めた。 物体の加速度の向きは,図のばね にそった方向の右向きを正とする。 重力加速度の大きさをg とする。 ばねの自然の長さからの伸び,すなわち両物体の変位がx (x>0) のときの両物体の 加速度をαとする。 このとき, 物体Aと物体Bが及ぼしあう摩擦力の大きさをfとする と,物体Bの運動方程式は ma=ア 物体Aの運動方程式は ・① Ma=イ × x + ウ と書き表され, ①式と②式を加えると (M+m)a= エ ② ..... ③ が得られる。 ③式は,x<0 の場合も同様に成立する。 ③式より ばねをd (d> 0) だけ 引き伸ばして物体Aを静かにはなした場合の運動は、振幅がdで角振動数がオ の 単振動であることがわかる。 したがって, 両物体の速さの最大値はdxカ,加速度 の大きさの最大値はキであり, ①式を考慮すると, 物体Bが物体Aの上ですべらず に運動する, すなわち, 物体Aと物体Bが一体となって運動するためには, 物体Aと物 体Bの間の静止摩擦係数がク 以上でなければならない。 [16 関西大 改] → 180, 181

赤線部分について質問です。 問題文でd≫v/f0という記述があるため、一次近似を行っていると思うのですが、ただのv/df0ならともかく、係数がついているのに近似をしてよいのでしょうか。回答よろしくお願いします。

(イ) 1周期を扱っているから ・ が山, が次に T T は山と山の時間間隔だから、観測者が測る周期になっている。 したがっ て,振動数は f = 1/1 となる。その前に①の中の{}の部分を近似して おく。 d (1- 2v cos 0+ +-d 「1±微小量」 fod 3 の形にしてから 2 次の微小量 だからカット 近似すること 12v = d (1-1.7 cos 6)-d fo : f = 2 fod cos o T = 1 上の式では 1/12 乗であった 1/12 1 = v fo Vfo cos o V V-vcos o fo 17 2

なんで距離差がλ増すごとに弱め合いが生じるのですか？

52 管Bを4cm 引く と, Bを伝わる音の経 路は 4×2=8cm 長 くなる(灰色部)。 B 4cm mで比較 (別解) きくな では入 距離差 (経路差) が1 位置に 波長 増すごとに弱 4 cm め合い(あるいは強め合い) が生じるから, 55 入 =8cm=0.08mと決まる。 V 340 :.f= = =4250 [Hz] 入 0.08

なんで距離差がλ増すごとに弱め合いが生じるのですか？

52 管Bを4cm 引く と, Bを伝わる音の経 路は 4×2=8cm 長 くなる(灰色部)。 B 4cm mで比較 (別解) きくな では入 距離差 (経路差) が1 位置に 波長 増すごとに弱 4 cm め合い(あるいは強め合い) が生じるから, 55 入 =8cm=0.08mと決まる。 V 340 :.f= = =4250 [Hz] 入 0.08

中2です！ 数学の自由研究でA4用紙7枚分ほど 書かないとなんですがいい内容ありませんか？ もしいい内容があったら教えていただきたいです。 音楽大好きなので音楽関連だと尚更嬉しいです､､､！ お願いしますm(_ _)m

振幅 2.0mの単振動をしている質量 2.0kgの物体が、振動の中心から 1.0m離れた点にあるとき。4.0Nの力を受ける、次の問に答えよ。 (1) この物体の単振動の角振動数と周期を求めよ。 (2)物体が点Pにあるときの速さはいくらか。 (3) この物体が、振動の中... 続きを読む

0.50m 1.0m 4.0N Q 振動の中心 P x

(2)(3)の解説お願いします (2)g(3)6本 物理

円形波の干渉 15 小球 St, p.149~150 S2 を水面に置き,同位相,同じ振 幅で振動させる。図は,それぞれの波源から広 がる円形波の山の波面 (灰色の実線) と谷の波面 (灰色の破線) を示している。小球間の距離は 4.0 cm,水面波の速さは24cm/sであるとき ■次の問いに答えよ。 ただし, 波が広がっても波 の振幅は減衰しないものとする。 S₁ a b P S2 (1) 図の点a~i の水面について,図の時刻の 変位を山, 0,谷のいずれかで答えよ。 1 図の時刻に点eの位置にある水面の山は, 周期の間に太い曲線上をどの位置 2 まで移動するか。 振動数を16Hzにすると、2つの波が弱め合う線 (節線)は何本になるか。 ③ 直線波の屈折

画像の問題の答えを教えてください。お願いします!

1図のように,音波をよく反射する高さH の鉛直断崖の下部にトンネルがある。 トンネ ルの手前、入口からの距離がXの地点をPと する。 一定の速さでトンネルに近づいてき た列車の先頭が, 時刻t=0に地点Pを通過 した。 その瞬間に列車の先頭にある振動数 fo の警笛が鳴り始め, 列車の先頭がトンネルに 進入した瞬間に警笛は鳴り終えた。 列車の先頭から距離Lだけ離れた客車中に 10000 0000 000 ・X 1図 B トンネル はA君が,また断崖上の縁にはB君がいる。 A君には振動数がと(く)の2 一つの異なる高さの警笛音が届いた。 一方, B君には振動数の警笛音が届いた。 以 下の問いに答えよ。 ただし, 音の速さはVである。 また, 列車の高さ, トンネルの大き さ, A君およびB君の背の高さは無視してよい。 (1) A君には警笛音がどのように聞こえたか。 次のア~エの中から正しいものを1つ選 べ。 (ア) まず低い方の振動数の警笛音が聞こえ、 少しして振動数 f2の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後、うなりが消えると同時に何も聞こえなくなった。 (イ)まず低い方の振動数の警笛音が聞こえ、少しして振動数の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, まずうなりが消え,振動数 f2の警笛音が少しの間 残ったのちに何も聞こえなくなった。 (ウ)まず高い方の振動数 2 の警笛音が聞こえ、少しして振動数の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, うなりが消えると同時に何も聞こえなくなった。 (エ) まず高い方の振動数 f2の警笛音が聞こえ、 少しして振動数 f の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, まずうなりが消え, 振動数の警笛音が少しの間 残ったのちに何も聞こえなくなった。 (2) u, V を用いて表せ。 と2をfo, f B (3) 振動数 の警笛音がA君に届いた時刻 ウ A1 A2 を求めよ。 fo エ (4) B君に聞こえた警笛音の振動数は時間とと もにどのように変化したか。 2図のア~カの中か ら正しいものを1つ選べ。 オ (5) B君に警笛音が聞こえ始めた時刻 t を求めよ。 聞こえ 聞こえ 始める時刻 (6) B君に警笛音が聞こえた時間間隔は警笛が鳴っ 終わる時刻 図 ていた時間間隔よりどれだけ短いか, あるいは長いかを答えよ。 (7) 断崖の高さH が距離 Xに等しく, 列車の速さが のとき, B君にはA君の何 V 10 倍の時間だけ警笛音が聞こえるか。