物理の質問です。 参考書のドップラー効果の公式の導出で分からない所があります。添付した画像が参考書の説明です。 c-v_s=f₀λ' (λ'=c-v_s/f₀) とありますがこれは波の進む速さの式と捉えることも出来ますよね。つまり、この式は振動数がf₀で、波長がλ'の波... Read More

332 Chapter 13 ドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 静止した音源が音を発した1秒後 c(m) ココをおさえよう! 振動数」 ボクが最後尾 振動数∫の音源が,速さで近づくときに観測される振動数fは f=- 遠ざかる場合はf=cfusio ここでは,音源が動く場合のドップラー効果 (救急車の例) について考えます。 音源が発する音の振動数をfo [Hz] とします。 US このとき,音源は1秒間にf個の "波くん” を生み出しますね。 まずは音源が止まっている状態で,音を鳴らしている状況を考えましょう。 音速をc [m/s] とします。 音速というのは波の速さのことですから, 1秒間を切り取ると, 最初に発された“波くん"はc [m] 進み, 1秒後には音源からc〔m〕 までの間に fo個の“波くん”がいることになります。 速さ [m/s]で走る音源が音を発した1秒後 c-u (m) 振動数 速さい ボクが最後尾 先頭のボクは 目の速さは だからね 先頭のボクは スリムに なっちゃった 3 ということは、“波くん”1個分の幅は,入=〔m] と表すことができますね。 fo 今度は音源が速さで走りながら, 音を発しているとします。 1秒間を切り取ると, 最初に発された波くんはc 〔m〕 進みます。 同じ個の 1 “波くん”が ギュッと認められた んじゃ 静止の場合 c=foλ www fo 1秒後に。個目の”波くん” を発し終わるまでに,音源は距離 vs だけ動くので, c-vsの間に, fo個の“波くん”がいることになりますよね。 〔m〕に個の“波くん” fo 音源が走る場合 〔ml〕に個の“く” 補足 音の速さ [m/s] は音源の速さに関係ない。 →空気をベルトコンベアー、音を荷物と考えるとよい。 ダダダダ よいしょう このとき波くん1個分の幅, すなわち波長は入となって短くなります。 fo 止まって発した音と、走りながら発した音では、波長が変わってしまいました。 この波長の違いが音の高低の違いの原因になるのです。 続きはp.334で説明しま す。 ここで疑問に思っている人もいるかもしれないので補足です。 音源がで走りながら発されても、音の速さ とはならずにcのままです。 (先頭の“波くん"はc [m] しか進んでいませんね) これは、音が空気の振動なので 速さで 空気に伝わった瞬間に音源の影響を受けなくなるためです。 空気を速さのベルトコンベアー 音を荷物に例えるとわかりやすいですよ。 止まってベルトコンベアーに荷物を乗せても、走りながらベルトコンベアーに 荷物を乗せても荷物の進む速さは同じになりますね。 そんなイメージです。 走って乗せても、止まって乗せても 速さ c[m/s] ← 手をはなせば、物は同じ速さで進む

sin cos とか習ってないのに解説に載っていてわからないので　sin cos を使わないバージョンの途中式下さい🙏

[知識 119. 粗い斜面上の運動 水平とのなす角が30°の粗い 斜面上に, 質量10kgの物体を静かに置くと, 物体は斜面 10kg に沿って下向きにすべり始めた。 物体の加速度の大きさ 運動の向き はいくらか。 ただし, 物体と面との間の動摩擦係数を 1 2√3 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 例題5 130% コミ

(2)が分かりません！おんさを縦にするのと横にするのでは何が変わるんですか❓ 解き方も教えてください🙏

304 おんさと弦の共振 図1に示すように, おんさ の振動部Aに糸の一端をつけ, 滑車を通して他端におもり をつるした。おんさの振動数は60Hz, AB間の糸の長さ は 2.0mである。おんさを振動させたところ, 腹が6個の 定在波ができた。 2.0m C A B 図 1 おもり 2.0m A C (1) 糸を伝わる波の速さ [m/s] を求めよ。 UA (2) (1) で, おんさと糸との関係を、図2のように変えたと きできる定在波の腹の数はいくつか。 例題 57 図2

物理の運動とエネルギーの範囲です。 ①式により、のところがなぜこの式になるのか分かりません。等式変形でしょうか？自分でやってみてもこの式になりませんでした。 ぜひ、教えていただきたいです。

53 ここがポイント > 力とを水平方向と鉛直方向に分解し, それぞれの方向について力のつりあいを 解答 水平方向(右向きを正) の力のつりあいより 1 F2sin 30°-Fisin45°=0 F2cos 30° ① Ficos 45° 30° F ① -F2 2 F1=0 ·①18.e=8 2 F45° m 鉛直方向 (上向きを正)の力のつりあいより " Ficos 45°+F2cos30°W=0 F1sin 45° F2sin 30° √3 ·F₁+ F2-W=0 .....20 - 2 F2=- 2 2 18.0 1 TALO= - 8.00 ①式より Fi -F2 ③ OY √2 これを②式に代入して W √3 F2+ -F2-W = 0 より3+1F2=W 2 2 AUSAGE 3 F₁= よって F2= 2 √3+1 W= (√3-1)W 〔N〕 ③式より F3-1w= √6-√2 W (N) 3 √2 2

2枚目の解答のオレンジ線を引いているところについて質問です。 問題にはシリンダーとピストンは断熱材で作られている、と書かれているので断熱変化なのかとおもっていたのですが、ばねがついていると断熱変化では無くなるのですか？

1 264 ばね付きピストン■図のように, なめらかに動くピス トンとヒーターを備えた底面積Sのシリンダー内に1molの単原 子分子理想気体を入れる。 ピストンは, ばね定数んのばねで壁に 連結している。大気圧 のとき, シリンダーの底からピストン までの距離が でつりあい, ばねは自然の長さになっている。シ リンダーとピストンは断熱材で作られ,外からの熱の出入りはな いものとする。 気体定数をRとして、 次の問いに答えよ。 (1) このときの気体の温度T を求めよ。 10000000 ヒーター % k mo (2)次に, ヒーターで熱量Qを与えたら気体の温度は上昇し, ばねはxだけ縮んだ。 次の 気体の各量を求めよ。 (ア) 変化後の気体の圧力(イ) 内部エネルギーの増加⊿U (ウ) 気体が外部にした仕事 W' (エ) 加えた熱量 Q (3) ピストンから静かにばねをはずし, 気体をゆっくりと変化させると気体の圧力はpo になった。 圧力と体積の関係をグラフで表せ。 物

この問題だとPQ間の誘導電流の向きはQ→Pで合ってますか？問題としては問われていないのですが気になったので。

例題58 磁界を斜めに横切る導体棒 283 284 平行レール 'E B P 水平面 右図のように,鉛直上向きの磁束密度B[T]の磁可変抵抗器 界中で,導体でできた2本のレールが間隔 [m] だる け隔てて置かれている。 レールは水平面に対して [rad〕 だけ傾いている。 レールの端に起電力 E[V] の電池と可変抵抗器を接続し, レール上に質 量m[kg] の導体棒 PQ を置いたところ,導体棒は 水平を保ったままレールに沿って上昇し、 速さ [m/s] の等速度運動になった。 重 力加速度の大きさを g〔m/s'] とする。 摩擦はないものとし, 回路を流れる電流がつ くる磁界は無視する。直) (1) 導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B, l, v, 0を用いて表せ。 (2)このときの可変抵抗器の抵抗値。 また, 可変抵抗器で発生する単位時間あたり のジュール熱を,それぞれ B, E, l,m,v, g, 0を用いて表せ。

109の(2)を別解ほうの解き方で教えて欲しいです！

の力のつりあいの式は N-Wy=0 N=W, L 静止摩擦係数をμとすると, 式 「Fo=μN」 から, Fo Wx 1/2 1/31.73 μ= = = = == = √3 3 3 N W, √√3/2 =0.576 20.58 別解 三角比を用いて, 力のつりあいの式を立てる こともできる。 (1) の斜面に平行な方向の力のつり あいの式は, Fo-mg sin30°=0 集中 トレーニング 演 112 水 解答 右 指針 運 解説図 正とし 式を立 度α[m た (2) の斜面に垂直な方向の力のつりあいの式は、 N-mg cos30°=0 110 動摩擦力 解答 (1) 4.9×103N (2) 左向きに 4.9m/s² 指針 動摩擦力の式 「F'=μ'N」 を利用する。 解説 (1) 垂直抗力 N[N] と重力 mg[N] はつりあって いるので. 2. a= 113 I 解答 1 指針 (1 (2) (1) の 解説 (1

（1）がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

202の(3)を教えてください。(2)と同じになると思いました。

こり、 という. 分子内部での電子 より電荷のかた この現象を利用している.また, (3) )のかたよりによってお 200 (クーロンの法則) 次の問いに答えよ. クーロンの法則の比例定数はk=9.0×10N・m²/C2 とする. (1) 2つの点電荷g1 = 3.0×10 C, g2=6.0×10 Cを3.0m離しておくときの静電気力の大きさ は何N か. 20×10-12 12×1.3×101 1.8×10-2N (2) 2つの点電荷g1 = 3.0×10 C, g2=6.0×10 Cの間に0.20Nの力がはたらいた. 点電荷 間の距離は何か。 =9.0×109.3.0×106×6.0×10%= 390x 10'm 3点電荷71=3.0×10 °Cと点電荷g2 を 1.0m離しておいたら270-Nの力がはたらい た点電荷Q2の電気量は何Cか. 9.0×104×3.6×106Q2=27×10-3 H Q2 28×6-3 9.5×10°×3×107 練習問題 A 201(クーロンの法則)+3.0×10 C, -1.0×10-Cの電荷をもつ同じ大きさの2つの小さな 金属球が0.30m離れた位置におかれている。 クーロンの法則の比例定数を9.0×10°N・m²/C2 とする. (1) 2球が互いに及ぼしあう力の大きさは何Nか、またそれは引力か斥力か. 次に2球をいったん接触させた後,再び 0.30m離した. (2) 各球のもつ電荷はそれぞれ何Cか. (3)このとき、2球が互いに及ぼしあう力の大きさは何Nか.またそれは引力か斥力か. 202. (静電誘導と誘電分極) 材質と大きさが同じで、電荷をもっていない2つの金属球A,Bに 帯電体Cを近づけて, 図のように次の順に操作をするとき, 金属球の表面に現れる電荷の分布を 図に示せ. C A B (1) 接触しているA,BのAに負の帯電体Cを近づける. (2) Cを近づけたまま, AとBを少し離す. (3)(2)の状態から Cを十分遠くに離す. B (2) (4)(3)の状態から, A, B を十分遠くに離す. A B A,Bを不導体(誘電体)でできた球D,Eにかえて, (3) 上の(1)~(3)と同じ操作を行う. B (5) (3)のとき,D,Eの表面に現れる電荷はどうなるか. (4) 文章で答えよ.

解き方を教えてください。

2 図のように2kΩの抵抗Rと抵抗を無視できる コイルL」を直列に接続し、その両端に交流電源 により周波数 60Hz, 10√3Vの交流電圧をかけ た。このときAB間の電圧 V2 は5V3Vであった。 (1) 回路を流れる電流は何mA か求めよ。 V:RI より I 2.5×10 V1 5BV V₂ R Bi L₁ V3 =2.5[[mA] K=103 C 15V R513 2k (2) BC間の電圧 V は何Vか求めよ。 107V 15V VL SEV コイル L のかわりに抵抗を無視できな いコイル L2 に付けかえたところ, AB間の電圧 V2 および BC間の電圧 V はともに 10Vになった。 以下の問いに答えよ。 (3) 回路を流れる電流は何mAか求めよ。 抵 (4) 電圧Vと電流の位相差は何度か,また電圧Vと電流の位相差は何度か求めよ。 30° (5)このコイルL2の抵抗は何kΩ か求めよ。 10V÷2000 3 60° Vr= -3 5mA≒5x10 xr 101 11__2