10番の解説について、どうして2N=kx0にならないのですか？

第2問 次の文章(A・B)を読み、下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点25) A 質量Mの物体Pの側面に、ばね定数kの軽いばねの一端を固定して、なめら かな水平面上に置く。 図1のように、 ばねの他端に質量mの物体Qを押し付け てから,物体Pに右向きに大きさFの力を加えたところ, ばねは縮みを一定に 保ちながら,物体Pと物体Qはともに一定の加速度で運動をした。ただし,右 向きを速度・加速度の正の向きとする。また, ばねは水平面に対して平行に保た れており、空気抵抗は無視できるものとする。 a An= F-N △=FーN : N = F - MM ME =+MF - F 問1 次の文章中の空欄 れぞれの直後の a= M PN N 9 となる。 Xo = 10 k mmma m 8 F m F=[menja fritan 物体Pと物体Qの加速度をα, 物体Pと物体Qがそれぞればねから受 ける力の大きさをNとする。 運動方程式を用いると, 1 10 8 ① OF O ② 3 M で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 F-Ma af = MF (m+M)k に入れる式として正しいものを,そ F ②号③ 3 ① F が得られる。したがって, ばねの縮み x は , F F 0 € ① -2k 4 ② (5 Mtm -110- F m+M mF m+M mF (m+M)k 4 ③ 6 F (m+M)k MF m+M mF (m+M)k MF (m+M)k

単振動の問題で、周期がT＝2π√m/kであること、振幅が2dであること、-2dの地点からdの板まで行き戻る距離が6dであることから比で求める時刻を出したところ違う値になりました。解答は単振動の式から出していましたが、自分のやり方のダメなところを教えて頂きたいです。

E 問3 図3のように質量mの物体にばね定数kのばねを取り付け, なめらかな 水平面に物体を置いて ばねの片端を壁に取り付ける。 ばねが自然の長さのと きの物体の位置を点とする。 点Oからdだけ壁から遠い位置に板を水平面 HJETJSKU に固定する。 ばねを2dだけ縮めて物体を静かに放したところ, 物体は板に向 かって運動を始め,板で反射した後に物体を放した位置に戻ってきた。 板と物 体の間のはね返り係数(反発係数)は1である。 物体を放してから再び放した位 置に戻ってくるまでに要した時間を表す式として正しいものを、後の① ~ ⑥ のうちから一つ選べ。 3 黒術工 壁 k -80000000000000 水平面の 2d て 図 3 m 水板あり、1は d んでくるときのある時刻 Ed=

この問題の（4）（5）で何故解説の図ｃ、図dが示すようなa,bの長さが分かるのですか？ 教えて頂けると嬉しいです

32. 〈ゴムひもに取りつけられた物体の運動〉 水平な台の上に質量mの物体Aを置き, 図のように自然の長さのゴムひもBを取り つけた。 ゴムひもの右の端を持って水平方向 にゆっくりと引くと,ゴムひもが自然の長さ からαだけ伸びたときに物体が動き始めた。 その瞬間にゴムひもを引くのをやめたところ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ',ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例定数としてky とする。 重力加速度の大きさをg とする。 また, μμ' とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びα とμの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギーを求 めよ。 (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような関係 があるか, a b を含まない不等式で示せ。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき ゴムひ もにはエネルギーが蓄えられていることに注意して、移動距離6をm,g, k, μ, μ'′ を使 って表せ。 〔学習院大〕 A m x = 0 B 金沢大」 x=l

問4 カについて、ドップラー効果の考え方で波長を考えているようなのですが、よくわかりません。 音源側とか観測者側（？）みたいな関係があるのだとは思いますが、どうやって考えるんですか？

図2のように、水素ガスを封入した放電管に高電圧を加えると,水素ガスから特有 の光が発せられる。発生した光をプリズム分光器に入射して、 CCDカメラで撮像した。 4.0 高電圧 水素 ガス 放電管 ( プリズム分光器 図 2 図 3 - 22- 0 CCDカメラ 問3 次の文章中の空欄 オに入れる式と語の組合せとして最も 一適当なものを 次ページの①〜⑧のうちから一つ選べ。 28 7.0 波長 〔×10-7m] プリズム分光器により分光した光をCCDカメラにて撮像すると, 図3のように 可視光領域のいくつかの波長に輝線(線スペクトル) がみられた。これらの波長には 規則性がある。 ボーアは量子条件と振動数条件を提唱し,この規則性を説明した。 電子がもつことができるエネルギー (運動エネルギーと無限遠を基準とした静電気 力による位置エネルギーの和) En は,リュードベリ定数を Roo, 光速をc, プラン ク定数をんとして,正の整数n を用いると, En =-- Roch のようにとびとびの値 として表される。 水素原子内で電子がエネルギーの高い軌道から低い軌道に移ると 2 n² き, その差のエネルギーを1個の光子として放出する。 この光の波長をすると 光子のエネルギーeは,e= ウ と表される。このことから, 放出される光の波 長のうち最も短いものは I と求められる。 この電磁波の種類はオ である。 P = hv ① 3 (4) (5) 6 ⑦ 8 ウ h λ h 2 h 入 カ キ h 入 hc 入 hc 入 hc X hc 問4 次の文章中の空欄 I ① 短く 狭く Roo RO ② 短く 広く 1 R 1 RO Roo Roo 1 RO ものを、後の①~④のうちから一つ選べ。 1 RO 29 オ 3 長く 狭く - 23- 紫外線 X線 物理 紫外線 X線 キ に入れる語の組合せとして最も適当な 紫外線 水素原子がプリズム分光器に近づいているときに発光した場合を考える。 水素 原子の速さが光の速さに比べ十分に小さいため、音のドップラー効果と同様に 考えると, 光子の波長はボーアの理論で求められる波長より カ なると考え られる。 放電管内の水素ガスは, 熱運動により様々な速度で動くため、実際には 輝線に波長の幅が見られる。 この幅は水素ガスの温度が高いほどキなる。 de X線 紫外線 X線 4 長く 広く

高校一年の物理基礎で応用レポートを出されました。 物理の熱の単元です。 自分、物理が苦手で全然出来ずお手上げ状態です。 何もかもが分からないので他人事感は否めないですが解法を教えてくれたら嬉しいです。

3. 質量 Mo[g] の銅製容器に、 Mi[g] の水とM[g] の金属球を入れ、 断熱容器に入れてしばらく放置する。中には ヒーターが備えられており、 毎秒q [J] の熱量を加えることができる。 熱をt [s] 間加え続けると、水温は [°C] から T2[℃] に上昇し、 一定となった。 金属球の比熱を求めよ。 ただし、 銅の比熱を 0.39J/(gK), 水の比熱を4.2J/(g・K)とし、 回答の過程も記入せよ。 4. 熱容量 CHの高温物体を、 熱容量 Cの低温物体に接触させて熱平衡の状態にすることで、 高温物体の温度を下げることを考える。 接触させる前の2つの物体の温度をそれぞれ TH Trとし、 接触後の高温物体と低温物体の温度をTとする。 (1) 接触させる前の低温物体の温度が低いほど、高温物体の温度はより低下することを、式を用いて説明せよ。 (2) 低温物体の熱容量が大きいほど、高温物体の温度はより低下することを､式を用いて説明せよ。 AU: 5. 次の操作を行ったとき、以下の気体に与えられる熱量 Qim 気体の内部エネルギーAU、気体がする 仕事 Wout において、 正の値のものは 「+｣、 負の値のものは 「-｣、変わらないものは「0」と答えよ。 A : 断熱材でできたピストン付シリンダーのピストン上部に、 おもりをのせたときのシリンダー内の気体 B : 滑らかに動くピストンで区切られて密閉された容器内で、 片方の空間Aに熱を加えたときの空間Bの気体 (素材はすべて断熱材でできているとする)。 A Qin: 問A Wout: B Qin : B 式: AU: A 式: + Wout: B

この二つの式の違いってなんですか？ あと二つ目の式の（）の中のt/Tはなんですか？

(3) t=1.0s のとき x=5.0m²の点の媒質の変位はいくらか。 t 27 (+-) (t-x) か,y=Asin2z 12 (1/14)と比較する。 指針 y = Asin T T 入 in 50g/t-* 10sin x 「f=//」より f=2

物理基礎です この問題の解説お願いいたします

(1) m 4 スピーカーから振動数 550Hz の音 ★★ を出し, 水面を管口から徐々に下げ ていったとき, 管口から14.5cm と45.5cmの位置で共鳴が起こっ た。開口端補正はあるとして,次の 問いに答えよ。 (2) (各7点) (1) スピーカーが発している音波の 波長はいくらか。 (2) 音速はいくらか。 (3) スピーカーと同時に鳴らすと毎秒5回のう なりを生じるおんさAがある。スピーカー の代わりにAを音源とすると,スピーカー の場合に比べて水面を少し上げたところで共 鳴が起こった。 A の振動数はいくらか。 620m 34.1m/s (3) 555 He. ((1)(2)各7点 (3)8点)

（3）以降の問題が分からないです。 計算式も含め教えていただきたいです！

[4] 次の問いに答えなさい。 (P100~101 参照) 金属球の正体を知るために、比熱容量を測定することにした。 はじめに, 金属球 (試料) の質量と銅製容器の質量を 測ると,それぞれ 10.0g と 40.0g であった。 図のように, 銅製容器を断熱材で囲み、 中に 75.0gの水を入れ温度を 測定すると, 25.0°C であった。 この中に, 沸騰した水 100℃の中に入れて十分時間がたった金属球を入れると,やが て全体の温度が27.0°C となった。 主な金属の比熱容量は J/(g・K)の単位で下表のようにわかっており, 水の比熱容 量は 4.2 J/(g･K)である。 (1) 水が得た熱量はいくらか。 次のア~エの中から選び答えなさい。 ア: 3.1 x 102 イ : 6.3 x 102 ウ : 8.6 × 102 工: 11.3×102 (2) 銅製容器の熱容量はいくらか。 (3) 銅製容器が得た熱量はいくらか。 (4) 金属球の比熱容量をxJ/(g・K)とするとき, 金属球の失った熱量はいくらか。 (5) 金属球の比熱容量をx J/(g･K)とするとき, 熱量の保存の式を立てなさい。 ※比熱の数値ではなく、式を立てるようにすること。 (6) この金属球は表中の金属のうち何であったか。 名称を答えなさい。 金属試料 銅製容器 金属名 銀 銅 亜鉛 鉄 アルミニウム 27.0 °C 断熱材 比熱容量 0.24 0.38 0.39 0.45 0.90

（3）以降の問題が分からないです。 計算式も含め教えていただきたいです！

[4] 次の問いに答えなさい。 (P100~101 参照) 金属球の正体を知るために、比熱容量を測定することにした。 はじめに, 金属球 (試料) の質量と銅製容器の質量を 測ると,それぞれ 10.0g と 40.0g であった。 図のように, 銅製容器を断熱材で囲み、 中に 75.0gの水を入れ温度を 測定すると, 25.0°C であった。 この中に, 沸騰した水 100℃の中に入れて十分時間がたった金属球を入れると,やが て全体の温度が27.0°C となった。 主な金属の比熱容量は J/(g・K)の単位で下表のようにわかっており, 水の比熱容 量は 4.2 J/(g･K)である。 (1) 水が得た熱量はいくらか。 次のア~エの中から選び答えなさい。 ア: 3.1 x 102 イ : 6.3 x 102 ウ : 8.6 × 102 工: 11.3×102 (2) 銅製容器の熱容量はいくらか。 (3) 銅製容器が得た熱量はいくらか。 (4) 金属球の比熱容量をxJ/(g・K)とするとき, 金属球の失った熱量はいくらか。 (5) 金属球の比熱容量をx J/(g･K)とするとき, 熱量の保存の式を立てなさい。 ※比熱の数値ではなく、式を立てるようにすること。 (6) この金属球は表中の金属のうち何であったか。 名称を答えなさい。 金属試料 銅製容器 金属名 銀 銅 亜鉛 鉄 アルミニウム 27.0 °C 断熱材 比熱容量 0.24 0.38 0.39 0.45 0.90

物理基礎の 熱の移動と保存の所です！ 熱量の保存で tを含む式を書きなさいという問題のところです （2）〜（4） 式が分からないので教えて頂きたいのと こういう問題のコツ？？などありましたら 教えて頂きたいです！

72 熱量の保存 比熱 0.38 J/ (g・K),質量 100gの銅製容器がある。この容器の温度を測定すると 20℃であった。 (1) 容器の熱容量は何J/Kか。 次に、この容器に 80℃の水100gを注ぎしばらくすると, 全体の温度は[℃] となった。 水の比 熱を4.2J/(g・K) とし, 熱の移動は, 水, 容器の間だけに起こるとする。 (2)容器が得た熱量をを含む式で表せ。 (③) 水が失った熱量をtを含む式で表せ。 100g,20℃ (4) 熱量の保存より (2) と(3) の熱量は等しい。 この関係からを求めよ。 100g 80℃ J/K °C