6がわかりません。 20はどのように求めればいいのでしょうか

( 3 波の性質(3) ●要項● y-t 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。 y- y-t 問題 1 (1)x=0m (原点) ある位置に注目して,媒質の変位の時間変化を表 y[m] したグラフ。 yx y[m] ↑ (t=3s 4.0 T での波形) x (m) O 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 C 8.0 t(s) y-t -4.0+ いまはt=3s 点Cの変位は4.0m (点Cの y[m] (2) x=2.0m 4.0- OK! 媒質の動き) t(s) y[m] 0 1 2 134 -4.0 0 \1.0 2.0 3.0 4.0 /5.0 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 t=0s x=8.0m での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 y [m] 3.0 0 -3.0+ y[m] 2.0 m/s x[m] 810/12 14 16 3.0 x[m] t=1.0s 0 6 8 10 12 14 16 -3.0 y[m] (4) x=6.0m 6.0 7.0 8.0 (s) 1.0 2.0 3.0 4.Q 5.0 6.0 7.0 8.0 t[s] t=2.0s t=3.0s y [m] 3.0 + 0 -3.0 + y [m] 3.0- 0 - 3.0 + y [m] x[m] 121416 1.0 x [m] 10 12 14 16 y[m] 3.0- (5) x=16.0m t=4.0s x[m] y [m] -3.0 8 10/12 14 16 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 171.0 8.0 t(s) O 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 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。 y [m] (6) x=20.0m 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] 2

（2）がわかりません

チェック問題 干渉の原則 男 6分 xy 平面上の2点S, (-30,0), S2 (30, 0) に置かれた小さいスピー カーからともに波長 = 40cmの 音波が同位相で等方的に出ている。 (単位はcm) (1) 図のP, Q の各点で彼は強め 合っているか, 弱め合っている か。 人 y Q 80 40 P SI S2 →x -30 0 30 (2) 線分 SS上で波が強め合っている点はいくつあるか。 (3) 波が強め合っている点をつなぐとどのような形になるか。 (4) もし, S, S が逆位相であると(1)はどうなるか。

2番と3番の問題が分からないです。 2番はR/hではダメな理由は何ですか？ 3番の無限遠とはどういうことですか？

基本例題 40 万有引力による位置エネルギー 203,204 解説動画 地球の表面から速さで鉛直上方に物体を発射したとき、 到達する最大の 高さんを考える。地球の半径をR, 地球上での重力加速度の大きさをgとする。 (1) 万有引力による位置エネルギーを考え,vo を g, R, hで表せ。 tvo (2) hが尺に比べて十分に小さいときはどのように表されるか。 (3) voを大きくすると、物体は地球上にもどらなくなる。このとき, はいくら以上にすればよいか。 g, Rで表せ。 mv²+(-GMm)=0+(-GR 12mu=GMmGMm = R R+h R GMm(1 R ここでCM=gR2 より 1/12mv=gR2.m 指針 万有引力定数G, 地球の質量Mが問題文に与えられていないので,「GM=gR2」を用いて g, Rで表す。 (1)物体の質量をmとする。 力学的エネルギー保存則より m) (G: 万有引力定数, M:地球の質量) GMmR+h-R_GMm h R+h - R R+h よって Do R+h 2gRh = R+h R h R R+h (2)んが尺に比べて十分に小さいとき,より (3) 地球上にもどらないようにするには,んが無限遠であればよい。 2gRh 2gh Vo= = ≒√2gh R+h h 1+ R このとき, より 2gRh vo=VR+h 2gR = ≒√2gR R ・+1 h

（1）〜（3）までの解き方が分かりません。教えてください…

3 波長 8.0 cm,振幅 2.0cm の連続した正弦波が、x軸y[cm]↑ を正の向きに進んでいる。 x=11.0cm にある端Pは 自由端であり, 波Pで反射する。 図は,ある時刻にお ける入射波のようすである。 --2.0- 6.0 8.0 O 12.04.0 IP 10x[cm] (1)この瞬間の反射波を点線で書け。 -2.0- (2)この瞬間の合成波を太線で書け。 (3) 生じた定常波の腹の位置を, 0.≦x≦11.0cm の 範囲ですべて求めよ。

この問題の(4)が分かりません。答えは2.0でした。

図のように水平な床の上に質量M=2.0kgの板Bが静止している。 Bの左側に質量m=1.0kgの小物体Aを乗せ、 右向き の初速度vo=6.0m/sを与えると AはBの上を滑り、Bは床上を滑り、やがてAとBは同じ速さVになった。 AとBの間 の動摩擦係数はμ'=0.10で、Bと床の間の摩擦は無い。 重力加速度g=9.8m/s 2 として、 以下の問に答えよ。 (1) Aに初速度を与えた瞬間の、AとBの合計の運動エネルギーは何Jか? 有効数字2桁の数字で答えよ。 (2)AはBからの動摩擦力により減速する。 この時の加速度の大きさは何m/s2か? 有効数字2桁の数字で答えよ。 (3) Bは、前問の動摩擦力の反作用としての動摩擦力を受け、 右方向に加速する。 この時の加速度の大きさは何m/s2 か? 有効数字2桁の数字で答えよ。 (4) AとBがそれぞれ(2),(3)の等加速度で運動を続けた結果、 同じ速さVになり、 Bに対してAは静止した。 Vは何m/s か? 有効数字2桁の数字で答えよ。 (5) AとBが同じ速さVになった状態での、AとBの合計の運動エネルギーは何Jか? 有効数字2桁の数字で答えよ。

Rは球体と四角の物体の間で生じる垂直抗力です。 (3)の解答の所で①から②を引いてaを消してるのは 同じ加速度じゃなくなったらRが消えるのでRが存在するギリギリのところで考えるためですよね？この考え方で合ってるか教えてください。

2μ'g (M+m) 178. ばねに乗った物体 解答 (1) 2mgsino k D 左 VIA, N 台C (2) Ama=k(L-x) -R-mgsin0 B:ma=R-mgsin0 (3) UR (2)(3)AとBがおよぼしあう垂直抗力は、作用・反作用の関係にあり R=0 となったとき, BはAからはなれる。 指針 (1) AとBを一体と考えて、力のつりあいの式を立てる。 解説 (1) ばねの縮みをdとする。A,Bを一体とみなすと,運動方 向に受ける力は図1のように示され, 力のつりあいの式は、 kd-2mgsin0=0 d= 2mgsin ST るん 受ける力 (2) Aが位置xにあるとき, ばねの縮みはlo-x, Aがばねから受ける弾性力はk(l-x) となる。 AR Bが受ける運動方向の力は,それぞれ図2のよう に示される。これから,運動方程式を立てると A:ma=k(l-x)-R-mgsin 0 B:ma=R-mgsino mgsino_ 2mg sin 0 asing 0 0002mg 大日 ak(lo-x) ・・・① 0 mg O ...2 【Aに着目】 (3) BがAからはなれるのは, R=0 となる位置である。 式①一式 ②か ら αを消去してRについて整理すると, 0=k(Z-x)-2R R= k(lo-x) 2 この式から,x=1のとき, R=0 となることがわかる。 したがって, BがAからはなれるのは, ばねが自然の長さのときである。 kd mgsin a. R x mg 0 【Bに着目】 ばねが自然の長 も短いとき,Aは 向きの弾性力を受 自然の長さよりも き, 下向きの弾性 ける。

この問題の（ｴ）と（ｵ）で、自分の考え方ではどう間違っているのかがわかりません。（ｴ）は速さなのでm/sを使ってL/2L/3vとしました。（ｵ）は比を使って求めました。この考え方ではダメな理由をお願いします。🙇

36. 〈木材に打ちこまれた弾丸> 図のように,水平な床上に置かれた質量 M 〔kg〕,長さL〔m〕の 木材に,質量 m 〔kg〕 の弾丸を水平に打ちこむ。 弾丸は木材の中を 水平に進んでいく。弾丸が木材から受ける抵抗力は,速度や場所に よらず一定として次の空欄を埋めよ。 ただし, 木材と弾丸の運動は 直線上に限られ,弾丸の大きさは無視できる。 L m M 木材を床に固定し,弾丸を速さ” [m/s] で打ちこむと 1/3の深さまで進入して止まった。 このとき,弾丸が木材から受けた力積の大きさは ア [N.s], 抵抗力の大きさは 〔N〕, [イ [N] である。 よって, 弾丸が木材に進入してから止まるまでの時間は,ウ〔s] で ある。 また, 弾丸が木材を貫通するには,エ xv [m/s]以上の速さで打ちこまなければ ならない。 木材を固定せず, 床面がなめらかであるとき, 弾丸を速さ(エ)×vで打ちこんでも木材を貫 通しなかった。 弾丸は,オ ×L〔m〕の深さまで進入し, それ以降は木材といっしょに一 定の速さ xv [m/s] で動いた。 [18 大阪医大〕

重心速度を求める時、この式が成り立つことは理解しているのですが、v1,v2というのは、外力が働いていない物体間の運動のどこの速度をとっても成立するのでしょうか

を得ます.これが重心速度の式です. 重心速度 速度v1, v2をもつ質量m1, m2の物体があ る. このときの重心速度は m101+m202 VG m1+m2

自分の計算だと分子のmとMの符号が逆になったのですがこれ計算間違いでしょうか。

15 保存則 ばね定数kの軽いばねの一端を質量 Mの円筒容器の底 に固定する。 質量mの物体Pと容器の間に摩擦はなく, 容器の厚みは無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとする。 m P k (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき,Pを ばねの上端に静かにのせ,P を支えてゆっくり下げて いくとき、ばねは最大いくら縮むか。 図1 (2) 図1のような状態で、はじめPをばねの上端に静かにのせ、急に Pを放したとき, ばねは最大いくら縮むか。 k M k Vo m M m 図3 図2 (3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて, Pをばねに押しつけてαだけ縮め,全体が静止している状態で,容 器とPを同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。にし (4) 図3のように,滑らかな水平面上に静止している容器のばねに、 P を水平方向に速さであてたとき, (ア) ばねは最大いくら縮むか。 (イ) やがてP はばねから離れる。 その後のPの速さを求めよ。 (弘前大)

(2)の問題なのですが、このとき運動量や運動エネルギーは保存されるのでしょうか？よければ解き方を教えていただきたいです🙇

問4 図に示すように水平面内に円形の小穴0があり、0を通した軽いひもの一端は面上にある質量mの小 球Aにつけ、 ひもの他端には質量mの小球B と質量 7m の砂袋Cを取り付けてぶら下げてある。 はじめ、 小 球AはOを中心として半径の円運動をしていた。 摩擦や空気抵抗は無いとして、 以下の問に m, ro, 重力加 速度g を用いて答えよ。 8m= (1) はじめの状態で、 等速円運動の角速度 wo と角運動量の大きさLを求めよ。 L = FX F (2) 砂袋Cの底に穴を開け、中の砂を少しずつこぼれ落ちるようにした。 砂がすべて落ちつくしたあとの小球 Aの円運動の半径r と角速度を求めよ。 但し砂袋自身の質量は無視できるとする。