良問の風71（3）についてです。 原点が0になるのは分かるのですが、その後正の速度になる理由を教えてください。解説の意味がよく分かりませんでした

大0 03 71* 図は縦波を表すグラフである。 軸は媒質のつり合いの位置を, y軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を 表す。 波は右へ速さ2m/s で進み, 波の先 端が自由端P(x=5mの位置)に達した時刻をt=0sとする。 (1) この波の周期はいくらか。 (2) t=0sにおいて, 媒質の密度が最も疎たある点のx座標を図の範囲 ミ時 0.14y[m) と x -2-10 1 2 3 45 x 0.1- で答えよ。 右方向の媒質の速度を正として時刻を3D05において, 各位置にお ける媒質の速度uの概略を, 図の範囲内でグラフに描け。

物理のドップラー効果の問題なんですけど（7）のf A＝f Bになるのがわかりません。わたしは気温が上がると音速が大きくなるから、、とか色々考えて分からなくなってきたんですけど、f A＝f Bになるのって Aと Bがうけとる振動数は自動車が音を出した時点での音速で考えるからっ... Read More

7 に入れる式として最も適当なものを,そ 問4 次の文章中の空欄 6 れぞれの直後の { } で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 図5のように,気温が10℃の領域を自動車が振動数fの音を鳴らしながら 一定の速さで右向きに走っている。自動車が静止しているとき自動車が発する 音波の波長は入であった。自動車の前方の気温が10℃の領域にはAさんが 静止しており, 気温が13℃の領域にはBさんが静止している。自動車が発す る音波が Aさんに達するときの波長を入a, Bさんに達するときの波長を入g 0 A>Aかつ > Aa 2 a>入かつ ABくda AA>A かつ 入B=Aa 2O) く入かつ Ag> 入a とすると, が成り立つ。また, 6 入aくaかつ Aく入a J 0 6 入く入かつAB= Aa」 Aさんが観測する音波の振動数を fA, Bさんが観測する音波の振動数を fB |0/fa>f\かつ fB> fa 2 fA>f かつ fg< fa fa> fかつ f=fa とすると, 7 が成り立つ。 くりか 6 fAyかつ fsくfa のfA<fyかつ fB> fa くげかつ f(=YA 10℃の領域 13℃の領域 自動車 Aさん Bさん 6

⑺についてですが、解説の｢×向きの磁場ができ｣という部分がなぜそうなるのかわからないです🙇‍♂️

Y 119 十分に長い導線XYと導線 MN が平行に固定さ れている。その間に1辺の長さaの正方形のコイ ル ABCD を置く。辺 AD は XY に平行で, AD と XY の距離は6, BCと MN の距離はcであり,周 囲の透磁率をμとする。 まず,導線XYに強さI,の電流をXからYの向 きに流した。辺 AD上での磁場の強さは(1) なる。次にこの位置の磁場の強さを0とするために, 導線 MN に強さ I,の電流を である。また, 辺 BC上での磁場の強さは(4) N AユイルB IC と X M ( の向きに流す。 I.はI、の(3) 倍 ×I、となる。

お願いします

1. 静止系に対して一定の速度で運動する慣性系を考えよう。静止系における位置をr= (r,y, 2)、 時刻をtとし、運動する慣性系(以下、運動系と略す)における位置をャ'= (r', y', 2')、時 刻をrと表すことにしよう。静止系に対して運動系がr軸方向に速度で運動していると き、非相対論的に考えれば - t t という関係が成り立つ。これをガリレイ変換という。以下では、静止系の変数では正しく表 されているニュートンの運動方程式やマクスウェルの方程式が、運動系の変数でどのように 書き表されるかを確かめてみよう。 (a) 静止系における質点の運動を考える際には、r,y,zをそれぞれ時刻の関数としてr(t), y(t), 2(t) と表せばよい。このとき、 (b)偏微分の一般論(チェーンルール)により da d" および dt2 をそれぞれょ,t,u等を用いて表しなさい。 d 02 af, r af Or 0: 0r af 『e 0r O Oy of Or Oy Or Or 等が成り立つ。この関係をガリレイ変換の場合に用いることにより、 af of がそ Te Or' Oy'0; れぞれ 0r Oy'0: 『e fe fe と等しいことを示しなさい。 (c) Vをポテンシャルエネルギーとすると、静止系におけるニュートンの運動方程式は OV m dt? OV m dt2 Oy OV m dt? である。このとき、運動系における運動方程式は変数r', y', 2'," を用いてどのように 書くことができるか。(1a)、(1b) の結果をもとに考察しなさい。

ΔTの計算の仕方がわかりません。通分が苦手なので、少し細かくやってもらえると助かります。

ThR 類題 3 なめらかに動くピストンがついた容器に単原子分子理想気体を閉じこめ たところ,気体の圧力が po[Pa],体積が Vo[m°]になった。 この気体に 対し次のような操作をしたときの,気体の内部エネルギーの変化4U J, 気体がされた仕事 WJ], 気体が受け取った熱量 Q[J] をそれぞれ 求めよ。 (1)体積を一定に保ったまま加熱し, 圧力を 4p[Pa]上昇させた。 (2) 圧力を一定に保ったまま加熱し, 体積を4V[m°]増やした。

n1=水、n2=空気は決まり文句のようなものですか？

とを示せ。 261 水面への浮かび上がり 右図のように, 水槽の中に深 さ 40 cm まで水を入れ, 水の底にコインを沈めた。真上か らコインを見たときの見かけの深さん[cm]はいくらか。 た だし, 空気の屈折率を1.0, 水の屈折率を告とし, 入射角, 4 3 屈折角はともに十分に小さいものとする。 ヒント入射角 i, 屈折角rはともに十分に小さいので, sini=tani, sinr=tanr と近似できる。 h センサー 85コ 必解

青下線のようになるのはなぜですか？ また緑下線は一体何をしているのですか？

の るかる回日 必 闇 258 水中の光源が見えない円板の半径 水面下 2.0m の 位置に点光源Sがある。空気中からこの光源が見えない ようにするためには,最小でいくらの半径の円板を水面に 浮かべればよいか。ただし, 空気の屈折率を1.0,水の屈 -R 日板 水面 2.0m 折率を告とし、7=2.65 とする。 センサー 85 コ る法線となってい 21 光の性質 15 o

(7)についてです 解説には光電効果の式よりと書いてありますが、光電効果の逆過程では、仕事関数によって仕事されているように見えるのですが 飛び出す光は電子が持っていたエネルギーに加えて、仕事関数分だけエネルギーを受け取ることになりますか？ 個人的には電子が飛び出す光電効果と... Read More

146.〈ブラッグ反射と金属からの光の発生> 図1は,真空中で金属単結晶試料に 10~100 eV 程度のエネルギーをもつ電子線を照射して, 試料 から反射される電子または放射される光を測定す る実験装置である。 装置には, 試料に対して一定 のエネルギーをもった電子線を照射する電子銃, 反射された電子を検出する電子検出器, および放 射された光の強さと波長を測定する分光器が取り 金属単結晶 電子 電子銃 図1 電子 検出器 分光器

(5)についてです 解説ではΔλ/λで比較しているのですが、コンプトン効果が顕著に現れなくなるのは、Δλが小さくなる場合ではないのですか? 測定するときにその変化を見ると思うのですが 分かる方いたら教えて下さい

145.〈コンプトン効果) X線を物質に入射したとき, 散乱されたX線の波長 人射X線の波長よりも長くなる現象をコンプトン効 果とよぶ。この現象は, X線を単なる波動と考えただ けでは説明ができない。 コンプトンはアインシュタイ ンが提唱した光量子仮説に基づいてX線の光子の粒子 性に着目し、光子は物質中の電子と衝突することによ って、非弾性的な (つまり, 光子のエネルギーが減少 する)散乱が起こる, と考えた。 このとき, 光子は電子に一部のエネルギーを受け渡し, 散乱 された光子の振動数はそのエネルギーの減少分だけ小さくなる。 図は、光子が電子と衝突して散乱されるようすを模式的に示したものである。電子の質量 をm, プランク定数をh, 光の速さをcとし, 衝突前の電子は静止しているものと仮定して 次の問いに答えよ。 1光子の波長をえとしたとき, この光子のエネルギーEと運動量Pをん, c. Aのいずれか必 要なものを用いて, それぞれ表せ。 2) 入射光子の波長を Ao, 散乱光子の波長を 入, はね飛ばされた電子の速さをvとしたとき, 衝突前後におけるエネルギー保存の式を書け。 (3)散乱光子とはね飛ばされた電子の散乱角は, 入射光子の進行方向に対してそれぞれ角度 0とゆであった。このとき, 入射光子の進行方向とこれに対して垂直方向の成分について, 運動量保存の式をそれぞれ書け。 (4)(2)のエネルギー保存の式と(3)の運動量保存の式を使うと, 入射光子の波長 入oと散乱光子 の波長入」の間の変化量 4A(3DAース)が求まる。この AAをれ, m, c, θを用いて表せ。 た だし、導出過程において以下の近似式を適用せよ。 散乱光子 波長: 入射光子 波長:。 OAAAA はね飛ばさ れた電子 速さ: 衝突前の電子 質量:m (静止していると仮定) + Ao_ -2=- Aod」 入。「。 15)波長が10-1~ 10~°mのX線を入射するときと比べ,可視光線(380nm~770nm) を入 射した場合は, Aの変化はほとんど無視できるようになり, コンプトン効果が顕著には現 れなくなる。その理由を(4)で求めた式を参考にして, 簡潔に述べよ。 なお, 1nm は 10-°m である。 [16 大阪府大)

解説お願いします

1. ローレンツゲージによるベクトルポテンシャル Aは 1 0p :0 2 t div A + をみたす。ここでゅは電位の概念を拡張したスカラーポテンシャルである。 これを用いると、真空中でのマクスウェルの方程式は 102 V? 202 P E0 1° A= -Hoi 2012 と書くことができる。以下では電荷密度pや電流密度iが0の場合の真空を考え、ベクトル ポテンシャルから出発して電磁波を求めてみよう。 (a) ベクトルポテンシャル A(r,t) = Ape(kr-ut) がi=0の場合の式(3)をみたすことを示しなさい。ここで A。はkと平行ではない 任意の定ベクトルであり、w= c|k|をみたすものとする。 (b) 式(1)を用いて、式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対するスカラーポテ ンシャルゅを求めなさい。 (c) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルと前問で求めたスカラーポテンシャルに対 して DA E= -Vp Ot を用いることにより電場 Eを求めなさい。 (d) 式(4)で与えられるベクトルポテンシャルに対して B= rot A を用いることにより磁束密度 Bを求めなさい。 (e) E、B、kがそれぞれ互いに垂直であることを示しなさい。