高校物理 光波 添付した問題についてです。場所がバラバラで申し訳ないのですが、画像は計4枚（問題と解答でそれぞれ2枚）です。 問題がなんとなくで解けてしまい、どんな現象が起こっているかあまりピンと来てません。 特にわからないところには印をつけたので、以下の4点について... Read More

274 [透明物体を見る方法] 水中の透明物体をはっきりと見る方法についての以下の設問に答えよ。 図は水中の透明物体に振幅 A, 角振動数 平 w, 波長の平面波をあてたときの模式図 である。この平面波そのものを観測した光面 波 を背景光と呼ぶ。 時刻 t に観測した背景光 の変位がyo=Asin wt で表されたとする。 このとき, 透明物体を透過してきた光(物 背景光 n 物体 物体光 d レンズ 空気 zk no 空気 体光と呼ぶ)の変位をy=Asin (wt-δ) とおくと, δは透明物体を通過した

波の問題です。1〜4の問題の解き方が合っているか見てもらえませんか？あと、5の問題の解き方がわからなかったので教えて頂きたいです🙇 写真の左が問題、右が私の解答です。

問1:図のような、軸上を正方向に進む、y1 = Asin{2ヶ (-1)} の式で表される横波正弦波を考える。上 図はある時刻 t = t における任意の場所の変位 y を示す図、下図は原点 x=0cm における任意の時刻tの 変位を示す図である。 1. グラフから読み取って、 この波の振幅 A、波長入、周期 T及び速度vを求めよ。 (cm) 2.時刻 t を求めよ。 但し 0s ≤t < T とする。 3.時刻 t において、 y 正方向の変位の速度が最大となる X1[cm] 及び速度が0の位置 X2[cm] を、それぞれ任意 の整数kを用いて◯k+○の形式で答えよ。 4. 波g と進行方向が逆で且つæ=0cmでの位相が逆の 横波正弦波 y2=Asin {2T (+)-T}を発生させると、 2つの波の合成波は定常波になった。 合成波 Y = y1+y2 の式を、 4、 入、T、 t、 x を用いて表わせ。 y. (cm) 3 |t=t1 0 220 170 x(cm) no 20 120 x = 0.0 cm 10 -t(s) 10 5.0' 5.前問の定常波において節となる位置 X 節 を、任意の整 数kを用いて表せ。また、腹における振幅 4腹を求め よ。 -3

3番の問題です。 解説の右側にあるvを変えるとrの値も変化するもあるのですがなぜですか？

(3) このばねのは 156 円錐容器の内側での等速円運動 内面がなめらかで すりばち形をした器の中で, 質量mの小さい物体がすべりなが ら、水平面内の等速円運動をしている。 円錐の母線が水平面と なす角を 0, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)円運動の速さと軌道の半径の関係を求めよ。 (2) この円運動の周期Tをg, r, 0 を用いて表せ。 (3)円運動の速さを2倍にしたとき,円運動の周期は何倍にな 例題 35,169,170, 174 るか。

1番の問題です。 tanθを求めるとこまでは分かったのですがそこからどうやって速さを求めたのかが分かりません。 教えてください

ここがポイント 156 円錐容器の内部で等速円運動している物体には,面からの垂直抗力と重力の2力がはたらいている。 この2力の合力が, 向心力のはたらきをしている。 この合力は、 水平方向で円の中心を向く。 具体的に 力を求めるには、 鉛直方向と水平方向に力を分解する。 鉛直方向は力のつりあいが成りたち, 水平方向 の分力は等速円運動の向心力となる。 解答 (1) 物体にはたらく垂直抗力をNとする。 垂直抗 力の鉛直成分と重力はつりあっているので Ncos0-mg=0 1 別解 N Ncos 6/ m 向心力人 INsin O また,水平方向の分力が向心力のはたらきをし 左向き ているので mg mg v2 r よって, 上の2式より m=Nsine 物体とともに回転する立場で 考えると, 垂直抗力と重力 sin v2 tan0= = cos gr ゆえにv=gtan (2) 周期の式 「T= 2mr」より (5) T=- 2лr √grtan r == -=2π gtan0 (3) (1) の結果より r= v2 gtan 遠心力の3力がつりあい、 体は静止しているように見 力のつりあいの式は EJNcose-mg=0 Nsino-m=0 注 r 「T=2xr を2倍にしたとき、 1/2倍としてはならない これより,速さを2倍にすると軌道の半径 よって(2)の結果より, rを4倍にすると周期 は4倍になる。 は2倍になる。 を変えると の値も変 ることに注意する。

y-x図からy-t図にするやり方を教えてください🙇‍♀️

波の性質(3) 要項 y-t図 月 日 < 10 y-t図 例題の正弦波について、 次の位置 での媒質の変位の時間変化をy-t図に表せ。 X=8m+=49 したグラフ。 図 y[m] ある位置に注目して、 媒質の変位の時間変化を表 (1)x=0m (原点) y (m) t 3. (t=3s 4.0 + での波形) -4.0- *(m) 0 1.0 2. 3.0 4.0 8.0 5.0 6.0 7.0 t(s) -3.0 図 いまはr=3s (点Cの Cの変位は-4.0m y[m〕 (2)x=2.0m T-4 4.0 OK! 媒質の動き) r(s) y [m〕 O 30 13 4 -4.0- O. 1.0 2.0 TAA 4.0 3.0 6.0 7.0 5.0 8.0 t(s) -3.0 例題 図のように正弦波がx軸上を正の向き に速さ2.0m/sで進んでいる。 位置 (3)x=4.0m x=8.0m での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 y [m] ↑ y[m〕↑ 3.0+ 2.0m/s t=0s 0 x[m] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 810/12 14 16 -3.0+ y[m〕+ 3.0 t=1.0s - 3.0 + 810 12/14 16 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s) 〔m〕 (4)x=6.0m y[m]↑ x[m] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s) t=2.0s =3.0s y[m〕 3.0+ -3.0 0 y[m]+ 3.0- -3.0 0 y[m]↑ /8 10 12 14/16 〔m〕 8/10 12 14 16 (5)x=16.0m 3.0- x [m] y〔m〕 t=4.0s O -3.0+ 6 810/12 14 16 0 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 5.0 7.0 8.0 t[s] 解 上図のそれぞれについて,x=8.0m での変 位を読みとり,それらをy-t図に点で記して, 正弦曲線で結べばよい。 (6)x=20.0m y[m] 3.0+ y[m〕↑ 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0/8.0 t[s] -3.0+ 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s)

この問題の解き方が分かりません。どなたか教えて頂けませんか？

5.下右図のように ry 平面上で原点Oに1.0μC、点A (10 m, 0) に 1.0 μC、 点B(0, 10m)に-2.0μCの 電荷を固定する。 この時、原点Oの電荷に作用するクーロン力を座標表記で求めよ。 また、この平面上にもう1つ -2.0μCの電荷を追加で点Cに設置して、原点の電荷に作用するクーロン 力が0になるとき、点C の座標 (x,y) を求めよ。 C y -2.0 μC 100 L 450 150cm 10m 201 1.0μC 1.0μC A B 0 10m AR

問4の問題の解き方が分かりません。どなたか教えて頂けませんか？

問1:図のような、x軸上を正方向に進む、y1 = Asin{2 (/-\)} の式で表される横波正弦波を考える。上 図はある時刻 t = t における任意の場所æの変位y を示す図、下図は原点æ=0cm における任意の時刻tの 変位を示す図である。 1. グラフから読み取って、この波の振幅 A、波長入、周期 T及び速度vを求めよ。 2.時刻 t を求めよ。 但し 0s ≤ <T とする。 3. 時刻 t において、 y 正方向の変位の速度が最大となる X1[cm] 及び速度が0の位置 X2[cm] を、それぞれ任意 の整数kを用いて◯k+○の形式で答えよ。 y (cm) 3 0 t=t1 220 170 no 20 120 → x (cm) 4. 波 g1 と進行方向が逆で且つx=0cmでの位相が逆の 横波正弦波 y2 = Asin{2(+1)-T} を発生させると、 2つの波の合成波は定常波になった。 合成波 Y = y1+y2 の式を、A、 入、 T、 t、 x を用いて表わせ。 y (cm) 3 x = 0.0 cm 5. 前問の定常波において節となる位置 X節を、任意の整 数kを用いて表せ。 また、 腹における振幅 4腹を求め よ。 10 t(s) 10 5.0 -3

2番の問題がよく分かりません。 解説してください

基本例題 36 鉛直面 図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を,点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ, 小球は面にそって運動し, 最高点B を通過した。重力加速度の大きさをg とする。 (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ。 PP STA h P (2)点Bを通過するために, hが満たすべき条件を求めよ。 指針 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば,小球は点Bを通過できる。 解答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし, 点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると 0+mgh=12m+mg・2r よってv=√2g(h-2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると,点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力, 遠心力がはたらき,これらがつりあ っている。 したがって 2 m-N-mg=0 よって N=m_v2 r mg 2g(h-2r) =m r 0 ゼロ B m B V mg N -mg 0 =(2-5) mg N≧0 であれば,小球は A r N=(2h-5)mg =(275) mg20 ゆえに≧/2/2 面を離れずに点Bを通過できる。 したがって 5

これのやり方が解説を見ても理解できません、 教えてください🙇⋱

169171 290 気体の密度と状態方程式 次の文の( 気体の密度と状態方程式 次の文の( )に適する式を入れよ。 圧力 [Pa〕, 体積 V[m], 物質量 n [mol], 温度 T[K]の理想気体の状態方程式は 気体定数を R [J/ (mol・K)〕として, (a)である。この気体の1molあたりの質量を m[kg/mol] とすると,密度p〔kg/m ]は,n,m,Vを用いてp=(b)[kg/m²)と =Rと表される。 表される。よって、(a)はp, p, T,m,Rを用いて(c)= m この気体の圧力を p’[Pa〕, 温度を T'[K〕に変化させると,このときの気体の密 p’[kg/m²] は, b, p, T, D', T' を用いてp' = (d) [kg/m] と表される。

教えて欲しいです。 電磁気の分野です。 1、2枚目は問題で、3枚目は解凍群です。

【4】 導 次の文章の空欄にあてはまる最も適した数式または語句を解答群の中から選びなさい。 図1のように、質量m,長さ1の導体棒ab の両端に質量の無視できる導線をつなぎ、固定さ れた水平な絶縁棒上の点c, 点dに巻きつけ, 導体棒ab が水平になるようにつるす。点cと点 dの間隔を1とし、導線 ac, bd の長さをともにする。また,aの最下点を原点Oとして図1 のように水平方向にx, y 軸を,鉛直方向に軸をとる。この装置をy軸の負の方向から見た様 子を図2に示す。 さらに、 図1の上部 線 ar か にあるように、抵抗値 R の抵抗,起電 力Eの電池、スイッチSからなる回路 を導線につなげる。 また、 図1,2のよ うに導線が鉛直方向となす角を0と し、矢印の向きを正とする。以下では 重力加速度の大きさをgとし,導体棒 と導線の抵抗 および回路abdc におけ る自己誘導は無視する。 また、導線は たるまないとし、絶縁棒と導体棒の太 さは無視できるものとする。 S p TR 9 E ZA 8 B 0 -a x 図1 d ZA r 0 図2 B a x スイッチSをq側に接続し,図1,2のように, z方向の正の向きに磁束密度の大きさがBの 一様な磁場 (磁界)をかけると、導線が鉛直方向と角度をなす状態で導体棒ab を静止させるこ とができた。このとき, 導体棒には大きさ (1)の一定の電流が流れるため、 大きさ (2)の力がx軸と平行に,x軸の (3) の向きにはたらく。 導体棒にはたらく力のつりあ いにより, はtando = (4)をみたす。