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

(3)について AとBが衝突する時間の求め方が分かりません！物体Aは動くから A Bが衝突するのはx=-4よりは大きくなると思うのですがなぜx=-4で衝突するんですか？

問題 【03 -------- 相対速度・相対加速度 図1のように,一直線上で運動して いる物体AとBがある。 時刻t=0に おいて,物体AとBは4.0m離れてい て,v-tグラフ (図2)のような等加速 度直線運動をしていた。 ある時間後, 物体AとBは衝突した。 ただし, 速度 と加速度は右向きを正にとるものとす る。 有効数字2桁で答えよ。 速度 2 10 物体A -4.0m- 図1 物体A 物理基礎 物体B [m/s] 物体B -1 (I) 時刻 t = 0 において, 物体Aに対 するBの相対速度はいくらか。 -20 1 2 経過時間t[s] (2)物体AがBに衝突するまでの物 図2v-tグラフ 体Aに対するBの相対加速度はいくらか。 (3)物体AとBが衝突するまでの時間はいくらか。 (4)物体AとBが衝突する直前の相対速度の大きさはいくらか。 <弘前大〉 運動している観測者から見た物体の運動を相対運動という。 解説) (I)「Aに対するBの相対速度」とは,「Aから見たBの速度」 すなわち「Aと一緒に運動する観測者から見たBの速度」のことである。 相対速度 公式 (Aに対するBの相対速度) = (Bの速度)(Aの速度) Aが基準 wwwwwwwww 基準を引く の速度はv=1.0 [m/s] である。 よって, 求める相対速度vAB [m/s] は, 図2のv-tグラフより, 時刻 0において, Aの速度はAO[m/s], B DAB=UB-UA = 1.0-0=1.0(m/s) (2)速度と同じく。 加速度も相対加速度を考えることができる。

赤マーカーの部分の計算式を教えてください。

の このときAとBの高さが一致するので、 (1) から, =vo(m/s) h 1/22moto-1291 volo よって、ムー [s] (3) AとBが衝突する高さをy[m] とすると, y>0mなので、 yo=h- gto >0 よって、 gh Do 2 gh gh Do> 0 m/s 15, Do> √ (m/s) 2 (s) Vo [m/s]より大きい つまり、Aから見ると、 離(m〕離れた点から が一定の速度 [m/s] 近づいてくる。 したが て、AとBが衝突す。 までの時間4 [s]は、 to=h(s) Vo

1枚目が問題で2枚目が解説です。 （5）のことなんですけど、（4）の答えは3Tでした。 解説では5/2T（s）〜t2(s)の変位が…とありますが、最も遠ざかる時刻が3Tであるならば3Tからの変位で考えるべきじゃないんですか？

(1) 対岸へ到達するまでの時間を最短にする場合の, 0 の値と到達ま での時間を求めよ。 D (2)0=60°の向きに向けて進むときの, 船の進む速さと対岸へ到達す るまでの時間を求めよ。 60m 知識 グラフ 19 α-t グラフ 図のような加速度で,軸上を運動する 物体がある。 時刻 0s において, 物体は原点にあり、速度 加速度 [m/s] は0m/sである。 運動を始めた後, 物体は正の向きに進む。 5 0m/s (1)時刻 0~ T〔s] の, 物体の時刻と速度の関係を表す より、 きに 向き にき ~ 2 v-tグラフを描け。 5 (2)時刻 0~ T[s] の平均の速度を求めよ。 2 5 (3)時刻 0 ~ - T[s] の平均の加速度を求めよ。 2 5 a O -2a T この物体は、時刻T [s] 以降は加速度-2α 〔m/s'] の運動を続ける。 (4) この物体が,原点から正の向きに最も遠ざかる時刻を求めよ。 (5)この物体が, 原点に戻る時刻を求めよ。 (ヒント) 16センサー 地点Aを原点とし、列車の前端の動きに着目する。 センナー3 (23) (1)で描いたv-tグラフを参考にする。 18 (2) ベクトル図を作図して考える。 19 センサー6 (4) 折り返し点では,v=0z=最大 5-2 ・時刻 [s] (5) 原点に戻ったとき,正の向きの変位の大きさと、負の向きの変位の大きさは等しい。 |2|運動の表し方 21

問4について 内部エネルギーの変化量が3nR(T2-T1)になるのは分かったんですけど、その後の式変形が分かりません！

2 (配点 33点) 図1-1のように, なめらかに動く質量Mのピストンを取り付けた断面積Sの容器 が,大気圧 P の大気中に鉛直に置かれている。 ピストンには弁があり,はじめ弁は閉 じられている。また, 容器には底面から距離と31の位置にストッパーaとbがあり、 ピストンはストッパー aに接触して静止していた。ピストンと容器の底面の間には圧力 が Po,温度が To の単原子分子理想気体(以下,気体と呼ぶ) が入っており,このときの 状態を「状態0」とする。容器の底面にはヒーターがあり,気体に熱を与えることがで きる。重力加速度の大きさを! 気体定数をRとして、以下の間に答えよ。 ただし、 ピストン,容器は断熱材でできており,ヒーターの熱容量は無視できるものとする。ま た,ストッパー a, b, ヒーターの体積は無視し、ピストンの厚さは1に比べて十分に 小さいものとする。 大気圧 Po ストッパー b P.S ピストン SP 31 PIS 弁 PT.MyPos 21 ストッパーa P. No Po To Pos ヒーター 図1-1 「状態」図 1-2: 「状態」 図1-2:「状態1」 図1-3 「状態2」

高校物理の波の問題です。(イ)にも○がついていますが、(ウ)と(５)をお願いします 特に解答の下線部や(５)の(イ)のx<0の部分がなぜそうなるのかがわかりません

62 (4) (ア) 波の先端がPから5m戻ればよいので 5m÷2m/s=2.5s S (イ) t = 2.5s での入射波は5m平行移 動して右の実線のようになり, 反射波 は点線のようになる。 x < 0 には反射 波が達していないことから, 波の重ね 合わせの原理より合成波は赤線のよう になる。 0≦x≦5 では定常波ができ. x=0 は節となっている。 Ay [m] 0.2 -2 -1 10 1 0.1 合成波 - 入射波 20 +3 -0.1 反射波 (ウ) 0≦t≦2.5s では入射波だけによる 振動であり,それ以後は定常波の節と なるから変位は常に0となる。 -0.2+ Ay[m] 0.1 0 1 (5) 固定端は節であること, 節と節の間隔 は入/2=2mであることから x = 0 は腹 になり、大きく振動することに注意する。 (イ) +2 3 -0.1 (ウ) y [m] 入射波 ・反射波 Ay [m] 0.11 0.2- 0.1 -2 -1 3 5 x [m] -0.1T 0 1. 2 3 腹節 腹節 腹 節 -0.1 定常波では、波が消えたか のように見える一瞬がある -0.2 4

セミナー物理基本例題11 図のFの大きさが変わったり、なんでこのような解説になるのかいまいちわかりません。 アバウトな質問にはなってしまうのですが、もう少し噛み砕いた解説をお願いしたいです。

解説動画 ブギ ① 基本例題11 接触した2物体の運動 水平でなめらかな机の上に, 質量がそれぞれ 2.0kg 3.0kgの物体A, B を接触させて置く。 A を右向きに 20Nの力で押し続けるとき 次の各問に答えよ。 (1) A. B の加速度の大きさはいくらか。i A, (2) A, B の間でおよぼしあう力の大きさはいくらか。 指針 2つの物体が接触しながら運動して いるとき, 作用・反作用の法則から, 2つの物体 は,大きさが等しく逆向きの力をおよぼしあって いる。 A, B が受ける力を図示し, それぞれにつ いて運動方程式を立て, 連立させて求める。 基本問題 91,100 B A A NO 20N 向の力は、図のようになる。 運動する向きを正 >とし, A,Bの加速度を α 〔m/s2] とすると, そ れぞれの運動方程式は,随 A: 2.0×α=20-F...① B: 3.0x a=F ...② 式①、②から、a=4.0m/s2 (2) (1)の結果を式 ②に代入すると, 3.0×4.0=F F=12N 解説 (1) AとBがおよぼしあう力の大 きさをF[N] とすると, 各物体が受ける運動方 [M] B A[VF[N] [F[N] |a[m/s] 20N ← 基本例題12 連結された物体の運動 Point A, B をまとめて1つの物体とみなすと, 運動方程式は, (2.0+3.0)a=20となり, αが 求められる。 しかし, F を求めるためには, 物 体ごとに運動方程式を立てる必要がある。 基本問題 92,96 図のように, なめらかな水平面上に置かれた質量 M〔kg〕 の物体Aに軽い糸をつけ, 軽い滑車を通して他端に質量 m[kg] の物体Bをつるしたところ,A,Bは動き始めた。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 M[kg] A P LO [m[kg] B (1) A,B の加速度の大きさはいくらか。間の E-MO.01

セミナー物理基本例題11 図のFの大きさが変わったり、なんでこのような解説になるのかいまいちわかりません。 アバウトな質問にはなってしまうのですが、もう少し噛み砕いた解説をお願いしたいです。

解説動画 ブギ ① 基本例題11 接触した2物体の運動 水平でなめらかな机の上に, 質量がそれぞれ 2.0kg 3.0kgの物体A, B を接触させて置く。 A を右向きに 20Nの力で押し続けるとき 次の各問に答えよ。 (1) A. B の加速度の大きさはいくらか。i A, (2) A, B の間でおよぼしあう力の大きさはいくらか。 指針 2つの物体が接触しながら運動して いるとき, 作用・反作用の法則から, 2つの物体 は,大きさが等しく逆向きの力をおよぼしあって いる。 A, B が受ける力を図示し, それぞれにつ いて運動方程式を立て, 連立させて求める。 基本問題 91,100 B A A NO 20N 向の力は、図のようになる。 運動する向きを正 >とし, A,Bの加速度を α 〔m/s2] とすると, そ れぞれの運動方程式は,随 A: 2.0×α=20-F...① B: 3.0x a=F ...② 式①、②から、a=4.0m/s2 (2) (1)の結果を式 ②に代入すると, 3.0×4.0=F F=12N 解説 (1) AとBがおよぼしあう力の大 きさをF[N] とすると, 各物体が受ける運動方 [M] B A[VF[N] [F[N] |a[m/s] 20N ← 基本例題12 連結された物体の運動 Point A, B をまとめて1つの物体とみなすと, 運動方程式は, (2.0+3.0)a=20となり, αが 求められる。 しかし, F を求めるためには, 物 体ごとに運動方程式を立てる必要がある。 基本問題 92,96 図のように, なめらかな水平面上に置かれた質量 M〔kg〕 の物体Aに軽い糸をつけ, 軽い滑車を通して他端に質量 m[kg] の物体Bをつるしたところ,A,Bは動き始めた。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 M[kg] A P LO [m[kg] B (1) A,B の加速度の大きさはいくらか。間の E-MO.01

最後の式の答えが2.75になる理由がわかりません。

のときの物体の加速度を求めよ。 12) 初速度が左向きに 2.5m/s 、 加速度が右向きに 1.2m/s2 で運動する物体の変位が 0.55m 速度 0. x Vo= -2.5mls √² To² = 2ax 2220 1110 a = 1.2m/s2 ぴ-282=2×12×0.55 x=0.55 ぴ2-6.25 2 132 2.6 ぴ=132+6,25 12.5 1255 56 6,25 1 7,5710 1=12.75 右左 2.80s

《至急》 【物理基礎】高校 写真の全ての問題の解説を詳しくお願いします。

V=O 14.7m/s AC BO 19.8 43 投げ上げと自由落下 図のように,高さ 19.6mのビルの屋上から, 小球Aを真上に速さ 14.7m/s で投 げ上げた。 小球Aは,投げ上げた地点を通過して地面に達した。重力加速度の 大きさを 9.8m/s2 として, 次の各問に答えよ。 (1) 小球Aが地面に達するのは,投げ上げてから何s後か。 (2) 小球 B をビルの屋上から自由落下させる。 小球 AとBを同時に地面に到 達させるためには, 小球Aを投げ上げてから何s後に小球Bを落下させれば よいか。 19.6m 水平投射◆ビルの屋上から, 小球を水平方向に速さ 4.9m/sで投げた。次の問に答えよ。 (1) 1.0秒後の水平方向の速度成分は何m/sか。 4.9m/s (2) 1.0秒後の鉛直方向の速度成分は何m/sか。 (3) 1.0秒後の小球の速さは何m/sか。 (1) 水平な地面上の点P から, 小球を斜め上方に投射した。 小球は、 放物線を描いて飛び, P と同じ高さの地面上にある点 Qに落ち た。小球を投げ上げたときの、初速度の水平方向の成分は 10m/s 鉛直方向の成分は19.6m/s であった。 重力加速度の大 きさを9.8m/s2として、次の各問に答えよ。 (1) 最高点に達するまでの時間と, 最高点の高さを求めよ。 19.6m/s P10m/s (2)Qに落ちる直前の、小球の速度の水平成分と鉛直成分の大きさを求めよ。 (3) 点Pから点Q までの距離を求めよ。