解説がわかりづらいので詳しく教えてください

第1回 物理 問4 図4のように,直線状の線路に沿って、ー定の速さひで, 西から東へとA 駅を通過する列車がある。列車は、A駅を通過する前と通過した後に,それ ぞれ同じ時間なだけ警笛を鳴らした。この警笛を, A駅のプラットホームに 静止している人が聞いたところ、通過前の警笛を聞いた時間はも,通過後の警 笛を聞いた時間はちであった。風は無く. 音が伝わる速さはVで一定である とする。ひ,もを表す式の組合せとして正しいものを、下の①~⑥のうちから 一つ選べ。ただし, プラットホーム上で音を観測する人は,線路上にいるとみ なしてよい。 4 Vt。 A駅 西 通過前 通過後 東 プラットホーム 0 図 4 to 十。 ;(右十) の ムームy 十。 6+る (右十) ;(右ーち) 右ーを 3-ムy ちー。 4-4) (右ー6) ら十hv なーち (ちー6) 2 -3y なー 1 ;(ちー)

静電気・保存則の問題です。 (5)の力学的エネルギー保存則の式の右辺について、Aはx軸の-方向に動いているのに-1/2mvA^2ではなく1/2mvA^2になるのかが分かりません。 教えてください。

AB間の距離が2rm[m]のときのAの逃さ v [m/s] を求めよ。 量m(kg]の粒子Aが最初, Bから十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に遊度 (m/s)で動いている。 クーロン定数を:N·m'/C°)と (4) AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s]を求めよ。ま その後AとBは互いに反発し遠さかる。十分に時間がたった後 1/静電気 +QIC)を帯びた質量 AM (kg)の粒子Bが r軸 上の点Pに静止している。 また。+q[C) を番びた賞 m,q M.Q Vo 河合計 B 11 静電気保存則 43 HCHEE P 島 A5判 (1) 無限遠点での位置エネルギーは U=g×0=0 で, AB間の距離がr の とき U=qr kQ と表されるから,力学的エネルギー保存則より 5) 量4に らmu+0= 0+. kqQ 2kqQ mv? Yo Yo = (2) 前問と同様に ら +0=;mu+ kqQ 2r。 mu。 し, 重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 Tath カ学 mu*+mu? V。 リ= V2 良間 類出 浜島 A5判 (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで、AがBに最も近づいたときだから 登信 (1) AB間の距離の最小値 o [m] を求めよ。 加速度のこと は力に聞け! mVo 9Q kqQ 『max- mr 4kqQ mamax=k mu 次に、粒子Bが×軸上を自由に動ける場合について, (4) 最接近のときの相対速度は0で, AとBの速度 は等しくなるから,運動量保存則より (止まった な、AB間の距離 [m]を求めよ。 mb = mu+ Mu m m+M 。 物体系についての力学的エネルギー保存則より . u= mv わ学 名問 浜島 A5判 (岡山大) のAの速度(m/s)を求めよ。 mu=me+ kqQ -Mu*+ Y」 Bから見れば AはUターン 0. 上で求めたuを代入して Y= 2kqQ(m+ M) mMu? Level (1)~(3) ★ (4),(5)★ kqQ はAとB全体でつくり出したもので, (1), (2)では 位置エネルギーU= Bが固定されているためAだけで使えたのである。力学でいえば, AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似ている。 Point & Hint カ学 (1(2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUは U=qVと (5) Bの速度をUpとすると, 運動量保存則より muo= mua+ Mus …① 力学的エネルギー保存則より kQ V= からつくり出す。 らく 物理 河合 B6 2mu =mu+Mug ……② | 運動方程式 ma = F を思い出したい。 -mv? (3)加速度といえば、 (4)物体系に働く外力がないから…。最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については, A·B 全体について(物体系について)カ学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5) 2つの保存則の連立。 Aと Bは十分離れるので位置エネルギーは0としてよ 0.2よりUを消去すると m-M m+M U= Vの正負はmとMの大小関係で決まる。 解も出るが、Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 なお,計算からは ひ、= w という 物理 い。 別解弾性衝突とみなしてもよい。反発係数 e=D1 だから VA-Us = -1× (v0-0) ③ のと3の連立で解くと早い。 河 htt E-r kp

なぜこのような回答になるのか教えていただきたいです。

W 133. ジャッキの仕事 指針 ジャッキの腕が1回転する間, ジャッキに加えた力がする仕事 と,ジャッキが物体を 0.40cmもち上げる仕事は等しい。 解説) ジャッキの腕を1回転させるとき, 力を加えて動かす距離雑は, 円周2×3.14×1.0mである。 2か所の腕に 196N の力を加えるので, 1 回転の間に力がする仕事Wは, W=Fs=(2×196) × (2×3.14×1.0)J 物体の質量をm[kg]とすると, ジャッキが物体にする仕事 W'は, W'=(m×9.8)×0.40×10-[J] W=W'から、 解答 6.3×10°kg ○ジャッヒ 仕事は、 ルギーの XO1 0. (2×196)×(2×3.14×1.0)= (m×9.8)×0.40×10-2 (2×196)×(2×3.14×1.0) mで =6.28×10*kg 6.3×10°kg = U 9.8×0.40×10-2

4番です。 なぜ再び共鳴するときは５倍振動の定常波が生じているときなのですか？

口笛は,気流の乱れによる音(カルマン渦)が, 口内の空気と共鳴して "ピー という音になる »236||237||243 スピーカー 右図のような気柱共鳴実験装置で, ガラス管の管口から少し はなして上方に取りつけてあるスピーカーから一定の振動数の 音を出しておき,ガラス管に満たした水面を徐々に下げていっ たところ,気柱の長さがLのところで初めて大きな音が聞こ えた。さらに水面を下げていくと, 気柱の長さがLのところ で再び大きな音が聞こえた。音速を1Vとする。 (1) 管内の音波の波長入をL, Laを用いて表せ。 (2) 開口端補正4Lを入, Lを用いて表せ。 (3) スピーカーから出された音の振動数子を1V, L, Laを用い て表せ。 例題56 気柱の共鳴 (4) Leよりも水面を下げていき, 再び大きな音が聞こえたときの気柱の長さLを L, Lを用いて表せ。 解答(1) 図1のように,気柱の長さがL. Leのとき, 波長入 の音波によって,管内に定常波ができているとすると, センサー 78 気柱の振動 管の開口端…定常波の腹 管の閉口端…定常波の節 L-ム=ラ A 図1 よって,え= 2(L.-L) (2) 図1より, TAL “右図が2つで 4L=ーム 半波長” “右図が4つで 1波長” (3) v=fA より。 2 V. f=ス V 2(L-L) (4) 音の振動数は変わらないので, 波長もその ままである。再び共鳴して音が大きくなるの は,図2のような5倍振動の定常波が生じて いるときである。このときのLは今の5倍 図2 センサー79 弦や気柱には固有振動数 fm(m=1, 2, ……)があり, 外部からの振動とそのどれ かが一致すると,共振(共 鳴)する。 から4L をひいたものであるから, L=×5-4L= 2L,-L 4 ベマ

解き方教えてください🙏🙏🙏🙏🙏🙏

ぎP MG ーガー * 1 て ()高さ 240m のビルから,水平に時速 1 44kmで小球を投げたとき,ビルから何 m離れた地点に ボールが落下するか。ただし,V6=2.45 であるとして計算してよい。

この式がv^2＝441になる途中計算を教えてください🙇🏻‍♀️

Xm×28?= 2 1 mu?+m×9.8×17.5 2 v=441 U=21m/s

⑵ボイルシャルルを使ってやったのですが答えが合いません この方法はダメなのでしょうか？

解答 (1) 1.6×10FP3 (2) 96℃ 指針 コックを開いて平衡状態に達したとき, A, Bの気体の圧力, 温度は等しくなる。 また, 周囲と熱のやりとりがないので, コックを開 く前後で, 気体の内部エネルギーの和は一定に保たれる。 気体は外に逃 げないので, 物質量の和も一定に保たれる。 解説 (1) コックを開く前のA, Bの気体の内部エネルギーをUょ, ○このような気体の混合 では、外部と熱のやりと りがなければ,内部エネ ルギーの和は保存される。 ○単原子分子からなる気 体の内部エネルギーび は、気体の状態方程式 しとする。アルゴンは単原子分子であり, U= nRT= DVの関 E 22 係を用いてU。UBを求めると, 1L=10°m° なので, カV=nRT を用いて。 U=ニ×(1.0×10) × (2.0×10-3)=3.0×10°J マA--』 なる。 Uゅ=;x(2.0×10) × (3.0×10-)39.0×10°J 22 コックを開いた後の圧力をが[Pa] とする。 このときのA, Bの内部 エネルギーの和をひとして, 11 U-DVの式を用い E U=;×が×(2.0+3.0)×10~3=7.5×10~3×が 2. 内部エネルギーの和は変化しないので, UA+Ug=Uから, 3.0×10+9.0×10-7.5×10-3×が (2) コックを開く前のA, Bの気体の物質量を nA, ng とする。 気体定 数をRとして, 気体の状態方程式かV=nRT を立てると, A:(1.0×10)× (2.0×10-3)=Dn,R(27+273) B:(2.0×10)× (3.0×10-)3D2%R(127+273) ている。気体全体の体積 は、A, Bの体積の和で あり,(2.0+3.0) ×10-3 m°となる。 が=1.6×10°Pa A:1.0×10°Pa, n、[mol]. 27℃ B:2.0×10°Pa, Ma[mol], 127℃ 変化前 2.0 これから, na3,0R' 3.0 * ng= となる。コックを開 2.0R A(2.0L 3.0L B いた後のA, Bの気体の温度を T[K] として, A, Bの 気体全体について状態方程式かV=nRTを立てると 変化後 1.6×10°Pa, n,+ma [mol), T(K (図), (1.6×10)×(2.0+3.0)×10-3%3 (natng) RT 8.0×10° a("u+Yu) 2.0 O平衡状態に達したとき A, Bの気体は同じ状態 にあるので、両者をまと めた気体の状態方程式る 立てることができる。 8.0×10° =369.2K =L 3.0 2.0R)R 369.2-273=96.2℃ 3.0R 求める温度(℃)は, 2.96 10

物理基礎　浮力です❗️ 全問わかりません！ 答え 1→1.96 2→ガラスから水にはたらいている 3→8.82

0 浮力●ビーカーに水を入れ, 台はかりでその重さをはかった 686Nであった。 質量0.400kgのガラス球をばねはかりにつるし、 右図のようにビーカーの水中に完全に入れたところ, ばねはかりは 196Nを示した。 重力加速度の大きさを 9.80m/s? とする。 (1) ガラス球が受けている浮力の大きさF[N] を求めよ。 49. (2) (1) の浮力の反作用は何から何にはたらいているか。 (3) このときの台はかりに加わる力は何Nか。

(2)の質問です。 なぜ答えは3.0ではだめなのですか？有効数字2桁だと思ったですが。

24Jの仕事をしたところ, 速さは[m/s] となっ (1)速さ 5.0m/s で進む質量 2.0kg の物体に対して, の仕事をしたところ、 速さはD[m/s]となっ (4) ある速さ た。u[m/s] を求めよ。 して、 とaV-Wおり 20m/s と 20--. 2,0.5,0°-2x 2 25- 2% 2 62 7046 (2) 速さ5.0m/sで進む質量2.0kg の物体に対して、 -16Jの仕事をしたところ, 速さはか[m/s]とな った。[m/s] を求めよ。 うかぴーmこW, 子.20.レーチ (5) 速き 仕事 体に 2 2,0.50--16 レー25 -16 3 3 ある速さ o[m/s]で進む質量0.15kgの物体に対 g00 して, 60Jの仕事をしたところ, 速さは30m/s となった。o[m/s] を求めよ。 6

力学の問題です。解き方を教えてください。

質量m』の小球Aと質量mgの小球Bがある。なめらかな水平面 (xy 平面) のx軸 上を正の向きに速さ Vで運動していた小球Aが, 原点Oで静止している小球Bに衝 突した。衝突後,小球AおよびBは, 図のようにx軸とのなす角度が, それぞれ OA(>0), OB (>0) の方向に速さ vA, UB で運動した。このとき, 2つの小球の運動 エネルギーの和は, 衝突の前後で変わらなかった。以下の問いに答えよ。 y UA inds 小球A OA 0 OB 小球B UB 20A V