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

（3）の計算方法を教えてください！お願いします！

2 NB = 2 16(1) mv= 1 mv, +3 Mus (2) 0 = √√3m (3) VA V UB: -0 2M mv - MUB 2m 0:121230 「解き方(1)衝突前の小球Aの運動方向の運動量 保存の式は, mv=mvACOs 60° + MugcOS 30° √3Mv 1 mv = 2 mvA + MUB 2 (2)衝突前の小球Aの運動方向に垂直な方向の運 動量保存の式は, 0 = mvsin 60°- Mv sin 30° /3 0 = -MUA 2 12/M0円 (3)(1)と(2)の運動量保存の式より,VA, UB を求め ると, 1 VA = √3m 2 v, VB = 2M

このvelocith vs timeグラスで加速してる時間と減速してる時間はどこですか？ 0から10が加速、15から30が減速してるのは分かるのですが、負の方向に加速してる場合は加速になるのかが分からなくて…

Velocity m/s 80 60 40 20 -20 ・40 1300 300 450 450. に A △ 10×60×= 5×60 15×60× 10 20 30 40 50 Time (s)

（3）について Tc/Tbの意味を教えて欲しいです。（なぜこれが出てきたのか？という過程など…） （4）について なぜA→Dに要する時間がVsの速さでA→Eに要する時間と等しいのか教えて欲しいです。 また、これよりわかりやすい解説があるならば教えていただきたいです。🙇‍♀️

図のように,一定の速さ”で一様に流れる川に浮かぶ船 の運動を考える。 船は、静止している水においては一定の 速さ us (vs>u) で進み, また、瞬時に向きを自由に変えら れる。最初, 船は船着場 A にいる。 A から流れに平行に 下流に向かって距離 L離れた地点を B, A から流れに垂直 に距離 W 離れた地点をC, C から流れに平行に下流に離れ た地点をDとする。 船の大きさは無視できるものとする。 W (1)地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, us, ” を用いて表せ。 L→ (2) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向 け、流れに垂直に船が進むようにして,地点AとCを直線的に往復する時間を W, us, v を用いて表せ。 (3)L=Wのとき,Tc を TB, us, o を用いて表せ。また,時間 Tc と TB のうち長いほ うを答えよ。 (4) 船首の向きを,ACを結ぶ直線に対し角度 0 (0>0) だけ上流向きに向けて地点 A から船を進めると,地点D に直線的に到着する。 その後,地点DからCに、流れに 平行に進み,地点Cに到着する。地点 A から D を経由し Cまで移動するのに要する 時間を W, US, 0, 0 を用いて表せ。 [東京都立

④について ④について、C3V4は含めずに電気量保存の式を立てたのですが、これはどうしてダメなのでしょうか？ -C1V1と+C2V3の部分だけで「島」になると思いました

出題パターン 64/コンデンサー回路 に接続する。 次の順序で St, S2 を開閉 するとき, 各段階におけるPS間の電位 差は何Vになるか。 サーC1. C2 C3を, スイッチS1, S2とともに, 図のように 15Vの電池 E 電気容量がそれぞれ 1.0F 2.0F, 3.0Fの充電されていないコンデン C1 P S₁ S2 TE C2= 肉のAT C3÷ (1)S, を閉じる。 (2) S1 を開き, S2を閉じる。 S (3) S2を開き, S, を閉じる。

⑷でどうしてX軸方向の運動方程式しか成り立たないのか、Ｙ軸方向のことは考えないのかというのと、 どうして重心で考えているのかがよくわかりません

34円運動 万有引力 ◇47. 〈半円形状の面にそった円運動〉 図のように, 半径Rの半円形のなめらかな面を もつ質量Mの台が水平でなめらかな床面上に固 定されている。 半円形の端点Aから質量mの小 A m 0 R 0 物体を静かにはなす。小物体の位置を,小物体とRsing 円の中心を結ぶ線分と水平線 OA がなす角度 0. 0で表す。 また、床面には水平方向右向きにx軸 をとり、半円形の最下点の位置を x=0 とする。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答え よ。 (1) 小物体が角度0の位置を通過するときの速さ」 を求めよ。 M x 0 (2) このときの小物体が台から受ける垂直抗力の大きさ N と, 台が床面から受ける垂直抗力 の大きさFを,R, M, m, sine, gの中から必要なものを用いて表せ。 また, 横軸に角度 0,縦軸にNとFをとり, Nは実線, Fは破線としてグラフをかけ。 グラフでは, とし、適切な目盛りを振ること。 次に,台の固定を外して小物体をAから静かにはなす。 M = =4 m >+ (3) 小物体が角度の位置を通過するときの速さと,台の速さ Vを,R, M, m, sin 0, X gの中から必要なものを用いて表せ。 このときの小物体の水平方向の位置 x2 と, 半円形の最下点の水平方向の位置 X を R, M, m, cose を用いて表せ。 〔23 電気通信大] 必解 48. 〈ケプラーの法則〉

（2）の最後の(M+m)…(vs-u)からvs=V+…uまでに至る式を途中式も含めて教えてください

[知識] M m S Us 192. ロケットの分離 質量mの宇宙船Sと、エンジンEがES 記 結合したロケットがある。 エンジンEの燃焼が終了したとき その質量はMになり,ロケットの速さはVになった。このと き,ロケットはエンジンEを後方に分離し, 分離後の宇宙船 E Sに対するエンジンEの相対的な速さはu. 宇宙船Sの速さはvs であった。 (1) 分離後のエンジンEの進む向きは, 宇宙船Sの進む向きと同じであった。 エンジ ンEの速さをu, vs を用いて表せ。 (2) 分離後の宇宙船Sの速さ vs を求めよ。 例題24

(3)でどうして1枚目のような図ではダメですか？

例題 3 東から60° 北向きに20.0m/sで進む 船Aと,東向きに10.0m/sで進む船B がある。 北 20.0 m/s 60° (1) B からみるとAの速度 (相対速度) はどのように見えるか。 (西) (2) A からみるとBの速度 (相対速度) はどのように見えるか。 BD10.0m/s (3)Bの速度が20.0m/sになった。 B か らみたAの速度 (相対速度)を求めよ。 南 20 (3) A - B = BA 20 60°7

速度の合成の(4)で、CDを求める所からイマイチ理解出来ないので、誰か噛み砕いて教えて欲しいです

1. 速度の合成 図のように、一定の速さで一様に流れる川に浮かぶ船の運動を考える。 船は、静止している水においては一定の速さ vs (vsv) で進み, また、瞬時に 向きを自由に変えられる。 最初, 船は船着場Aにいる。 Aから流れに平行に 下流に向かって距離L離れた地点をB, A から流れに垂直に距離W 離れた地 点をC, Cから流れに平行に下流に離れた地点をDとする。 船の大きさは無 視できるものとする。 C D 川 WW ひろ 三 A M B L (1)地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, vs, v を用いて表せ。 →正 (2) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向け, 流れに垂直に 船が進むようにして,地点AとC を直線的に往復する時間 Tc を W, vs, v を用いて表せ。 (3)L=Wのとき, Tc を TB, vs, v を用いて表せ。 また, 時間 Tc と TBのうち長いほうを答えよ。 (4)船首の向きを, AC を結ぶ直線に対し角度8 (80)だけ上流向きに向けて地点Aから船を進めると 地点Dに直線的に到着する。 その後、地点DからCに、流れに平行に進み, 地点Cに到着する。 地 点AからDを経由し Cまで移動するのに要する時間を W, vs, v, 0を用いて表せ。 分解する [21 東京都立大] (4) Ms. M UsW RUSCOSE MS COS Mssing M Ľ 流されてしまう W=uscostAp AからDの時間 W Ł. CAD=COSO CD = (u-ussingtap mussingi Mscost CD=us-utpe と流されたしかり toc= MSCD の時間 M5-1 u-ussing TtAp+toc こ (1-sin) W (Ms-m) Coso W

(3)はなぜ結果的にW/L=Tbなんですか?

41等加速度運動 A....... 必解 1. 〈速度の合成〉 図のように,一定の速さで一様に流れる川に浮かぶ船の運動 を考える。船は, 静止している水においては一定の速さ C D 標準問題 Us (vs>v) で進み, また, 瞬時に向きを自由に変えられる。 最初, W 船は船着場Aにいる。 Aから流れに平行に下流に向かって距離 L離れた地点を B, A から流れに垂直に距離 W離れた地点をC, Cから流れに平行に下流に離れた地点をDとする。 船の大きさは 無視できるものとする。 (1)地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, Us, v を用いて表せ。 Vε 船 A B (2) 船首の向きを, ACを結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向け, 流 れに垂直に船が進むようにして, 地点AとCを直線的に往復する時間 Tc を W, us, vを用 いて表せ。 (3) L=W のとき, Tc を TB, us, v を用いて表せ。 また, 時間 Tc と TB のうち長いほうを答 えよ。 (4) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対し角度 0 (0>0) だけ上流向きに向けて地点Aから船 を進めると,地点Dに直線的に到着する。 その後, 地点DからCに, 流れに平行に進み, 地点Cに到着する。 地点AからDを経由しCまで移動するのに要する時間を W, us, v, 0 を用いて表せ。 〔21 東京都立大〕 解 2. <等加速度直線運動と相対速度〉 (1)高速道路を自動車Aが時速108kmで走行している。この速さは秒速何m に相当するか 答えよ。