物理基礎 波です （4）がなぜこうなるのか分からないです。 よろしくお願いします

60 第3編波 ドリル ④ ■ 波形の移動 波形の進む距離を求め, 平行移動する。 山や谷に注目して移動するとよい。 [補足 1波長[m] 進むごとに同じ波形となる。 1 周期 T〔s] 経過するごとに同じ波形となる。 ] 104 (波形の移動) 次の問いに答えよ。 (1) 図は, x軸上を正の向きに速さ 0.50m/s で進む正弦波の, 時刻 y[m〕↑ 1.0 t=0 s での波形である。 時刻 t=2.0s での波形を図にかきこ め。 Yoyotore kg 13. (2) 図は, x軸上を正の向きに速さ 0.60m/sで進む正弦波の, 時刻 t=0 s での波形である。 時刻 t=5.0s での波形を図にかきこ め。 否か (3) 図は, x軸上を正の向きに速さ 1.5m/sで進む正弦波の時刻 t=0s での波形である。 時刻 t=4.0s での波形を図にかきこ め。 0.5 K Z 6 T.G 22 「 150 2.0m/s で進む正弦波の, 時刻 t=0s での波形である。 時刻 t=7.5s での波形を図にかきこ め。 図は,x軸上を正の向きに速さy[m] ↑ 1.0 y[m〕4 1.0 波長は4m 3 15 -1.0 y[m〕↑ -1.0 0 -1.0 O 2.0 1.0 y[m〕↑ 2.0 0 3.0% 44.0 Dis 2.0 8.0 4.0 QAAAA 3.0 波のグラフ Jat 5.0 6.0 7.0 4.0 平行移動 =3+ 3波長分移動しても波形は変わらなり 残りの波長分(=3.0m)だけ移動 5.0 初め 25.0 16.0 後 16.0 x (m) 7.0 18.0 x(m) 8.0 18.0% 2 y-x x(m) ①周期7 f-T 時刻 □105. 図は, で進む ある。 る媒 位y ③時刻 y-x. くの (1) x (2)

真ん中の問題の（5） 1番下の問題の（2）と（3）解説お願いします！ 出来れば今日中がいいです。

ミ K=0 U= mgh 2 mv² きさ、 F0 12/28k 練習問題 31 力学的エネルギーの保存① 長さ5.0mの糸の先におもりを付け点 につるして振り子にした。 糸がたるまない ようにして、点Oと同じ高さの点Aから おもりを静かにはなした。 重力加速度の大 きさを9.8m/s' とし, √2= 1.4 とする。 A h=5.01 -5.0m -000000円 A 0 74 2.5m117600 また、空気抵抗や糸の質量は考えないものとする。 (1) おもりが最下点に達したときの速さを求めよ。 (2) 最下点を通過後, 反対側に鉛直から60°の点Bを通過するときの速さを求 めよ。 100000 自然長: L 10000000 解し ooooooo 82 力学的エネルギーの保存 ② 滑らかな水平面上に質量mのおもりを 置いた。 このおもりに, ばね定数k, 自 然長Lのばねの一端を取り付け、他端 を固定した。次に、ばねが自然長からa ( 0 <a <L) だけ伸びる位置までおもり を移動させ,静かにはなした。 (1) はなした直後の弾性力による位置エ ネルギーを求めよ。 V=1/2k. (2) 自然長からの伸びがxのとき, おも りの速さを求めよ。 (3) 自然長になったときのおもりの速さ を求めよ。 次に,おもりの質量を2倍にして,同じ実験を行う。 mia (4) 自然長になったとき, おもりの速さは (3) のときの何倍になるか。 (5) 自然長になったときのおもりの速さを (3) と同じにするために必要なばねのば ね定数を求めよ。 (1) 小物体をはなした直後の, ばねの弾性エネルギーを求めよ。 (2) 小物体がばねから離れた直後の速さを求めよ。 (3) 最高点の面 AB からの高さを求めよ。 学習した日 5.0m m (3 a m 83 力学的エネルギーの保存 ③ 滑らかな水平面AB と,斜面 BC が続い B ている。 Aにばね 定数10N/m のば ねの一端を固定し, 他端に質量 0.10kgの小物体を置いて, ばねを0.20m だけ押し縮め, 静かには なす。 小物体は弾性力によって加速された後, ばねが自然長に達した瞬間にばね から離れて水平面AB上を運動し,さらに斜面 BC を上昇した。 水平面AB 及 び斜面BCは滑らかにつながっているものとし、重力加速度の大きさを 9.8m/s²とする。 (2) - k-2,5m m アップ 500 [] (1) (2) (3 (3) J S ⠀ 10 No. 1 : 60 : 80 100

高一物理基礎の波です。 このmとはなんですか。また、なぜmは奇数になるのですか。

m=1 基本振動 m=3 3倍振動 m=5 5倍振動 15 4 13 4 閉管の長さ 入 4 IZHO [JInK アニメーション 小 ① 図 42 閉管の気柱の固有振動(横波表示) 一はあ る時刻での媒質の変位, ---はその半周期後の媒質の変 位を表す。 は, 媒質が大きく振動する所 (腹)。 振動数 大 10

なぜbが1/8λになるのですか？

の位置 位置 1,261 x (m) 一過 x (m) 形を示 5.0 ts 動を示す 1 基本例題 53 定在波(定常波) >>264.265 x軸上を要素の等しい2つの正弦波 a b が 互いに逆向きに進んで重なりあい, 定在波が生じている。 図には, 波 a, 波b が単独で存在したときの, 時刻 t=0s に おける波 a (実線) と波b (破線) が示してある。 波の速さは2.0cm/sである。 (1) 図の瞬間(t=0s) の合成波の波形をかけ。 ↑y[cm〕 (2) 定在波の腹の位置 x を 0≦x≦4.0(cm) の範囲ですべて求めよ。 (3) t=0s の後, 腹の位置の変位の大きさが 1 最大になる最初の時刻を求めよ。 -2 周期T= 2 2.0 8 O 2101 指針 定在波では, まったく振動しない所(節) と大きく振動する所 (腹)が交互に並ぶ。 解答波a, 波bの波長 入=4.0cm y [cm] _4.0 -=2.0s V 2.0 (1) 波の重ねあわせによって 図1 (2) 図1の合成波の波形で,変位の大きさが最大 -1 となる位置が腹の位置。 -2 x = 1.5cm, 3.5cm (3) t=0s (図1の状態)の後, 波, 波bが1/31 ずつ進むと,図2のように, 山と山 (谷と谷) が重なり,腹の位置での変位の大きさは最大 になる。 入進む時間はTだから t=T= -=0.25 s 2 1 -1 -2 12 y[cm] a a IM → 12 13 図1 (t=0) 4 13 図2(t=1/23) b x〔cm〕 b 4 x〔cm〕 合成波 1 + x[cm]

この問題の(6)がわかりません。 どうしてx=4での振動と等しいのでしょうか。 解説よろしくお願いします🙇‍♀️

3 波の性質 (3) • U y-f図問題 ある位置に注目して､ 媒質の変位の時間変化を表 したグラフ。 (1=3s 4.0 での波形) 媒質の動き) t=0s t=2.0s t=3.0s t=4.0 s y (m) + OF -3.0+ y [m] 3.0- t=1.0s 0 -3.0 y (m) y (m) 1 3.0 + 0 -4.0 いまは t=3s 点Cの変位は-4.0m -3.0+ 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 y (m) 3.0 3.0+ y (m) + 4.0 -3.0 y (m) 3.0 0 -4.0 -3.0 y (m) 4 3.0 Fals O -3.0+ x = 8.0m での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 2 B C DEF 1 2 13 4 5 A 4 2.0 m/s x [m] 4 6 8 10 12 14 16 t(s) OK! 2 4 68 10 12 14 16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 x [m] x [m] 2 4 6 8. 10 12 14 16 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。 2 T = F = v x (m) x [m] x (m) fo 7.0 /8.0 t [s] DY q (1) x=0m (050) y (m) 1 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-f図に表せ。 O (2) x=2.0m y (m) 1 0 6 8 10 12/14 16 DA RAY 4 6/8 '8 10 12 14/16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0 1.0 (3) x 4.0m y (m) ホヒ=0~4のx=0のところをみよう! y (m) 1 X.0 2.0 (4) x 6.0m O 1.0 (5) x=16.0m y (m) 4 0 月 日 2.0 3.0 0 6) x=20.0m y (m) 2.0 5.0 3.0 4.Q 4.0 5.0 3.0 1.0 2.0 3.0 / 10 6.0 7.0 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s) 6.0 7.0 A 4/0 t(s) 7.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 80 t 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t 6.0 7.0 8.0

物理の単振動に関する問題なのですが、写真の9の5の問題の解き方が分かりません。 出来れば解いた過程が分かるように解説よろしくお願いします。

31=k(206+20) = 3 my+fX be my my 図 6-1 図 6-2 = t 9. 自然長 1, バネ定数kのバネが一端は固定され、他端には質量mの板が取り付けられて水平面か ら角度だけ傾いた滑らかな面上に置かれている。 その板に接して質量Mの小物体を置き､ 図のよう に小物体を板に接触させたまま、バネを自然長1からDだけ縮めて静かに手を離した。 小物体がない 場合、バネが自然長から長さ x だけ伸びたつり合いの位置で板は静止する。バネは十分軽くその質量 は無視できる。 また空気抵抗も無視できる。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) つりあいの位置におけるバネの伸びx を求めよ。 No - Ant (2) 手を離したのち､ 小物体は板と接触したまま運動し、 自然長からのバネの伸びがsのとき板から 離れた。 バネの伸びを求めよ。 (3) 板から離れた直後の小物体の速度の大きさを求めよ。 答えはx を用いずに表せ。 4 板は小物体と離れたのち、 単振動を行う。 M = =3mm,D=gxo であるとして、その単振戦) 振幅を(9は用いずに) x を用いて表せ。 (5) 小物体と離れてから、板は斜面下向きに動し、 一瞬静止したのち、 斜面上向きに運動を始め、そ して小物体と離れた位置 (バネの伸びがs の位置) に戻った。 小物体と離れてから初めて同じ位置に 戻るまでの時間を、 m と k を用いて表せ。 ただし、 前間同様 M=23m, D="23x であるとする。 a M book m 10000 S-X

点Pと点Qの交点はどうやって求めたのですか？

(4) 点Qは点Pから1.0mはなれている。 波が点Pか ら点Qに達するまでの時間は 1.0s であり, 点Qは,点 Pから 1.0s 遅れて同じ振動をする。 したがって (2 を用いると, 点Qのy-tグラフは図の破線のように なる。これから,点Pと点Qの変位が同時に等しくな る点は交点であり 求める時刻は, t=2.25s 2.3s y[m]↑ 3.0 0 -3.0 Q 5.0 6.0 1.0 2.03.0 4.0 MAN t(s)

(6)で電圧を上げた場合、グラフが平行移動になる理由がよく分かりません

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 電子 BEY 電子銃 分光器 図 1 金属単結晶 検出器 電子

問4.5の解説を亜願いします

【注意】 3は選択問題です。 3:波(物理基礎 ) 4:剛体,平面運動 (物理) 2題から1題を選択 【物理 選択問題】 3 次の文章(I・ⅡI)を読み,下の各問いに答えよ。(配点25) I x軸を正の向きに伝わる横波の正弦波がある。 x軸の原点を0とし、媒質の変位y [cm〕 が図1のようになった瞬間を時刻 t = 0s とする。 図2は、この波のある位置における媒 質の変位y[cm〕と時刻t [s]の関係を表している。 y[cm〕 波が伝わる向き 5 A Ä 5 10 15 /20 25 30 5 図 1 y[cm〕 35 x [cm] 40 MAMA 図 2 問2 この波の伝わる速さは何cm/sか。 有効数字2桁で答えよ。 t〔s〕 問1 この波の振幅は何cmか。 また,周期は何sか。 それぞれ有効数字2桁で答えよ。 問3 t=0sの後,原点0 (x=0cm) に波の山 (媒質の変位が正で最大) がはじめて到達 する時刻t は何sか。 有効数字2桁で答えよ。

2番でNがゼロ以上の理由が分かりません。なぜゼロは入るのですか？

チェック問題 3 曲面上の円運動 図のように,直線ABC, A EFと,半径rの円弧CDE. FGHとからなるなめらかなん 軌道を考える。点Aから,質 量mの球が,初速度 0 です べり始める。 Step 2 OK! 点Dで 《円運動の解法》 (p.191) に入ろう。(図a) Step 1 ①中心0, ② 半径r, ③速さひと すると,《力学的エネルギー保存則》より , A D 2 mg (h+r) -mv²... D Step 3 = 1 2 ①より 「回る人」から見て、遠心力 m mg 3+ αAB 半径方向の力のつり合いの式より 2 VD² N=mg+m r (1) この球が軌道から受け る最大の垂直抗力Nを求めよ。 (2) 球が軌道から途中で浮かないためのhの条件を求めよ。 解説 (1) 最大の垂直抗力を受けるのは、点A ~Hのうち,どこかな? やっぱり、点C,D,Eのうちどこかですね。 その中で, 一番遠心力が大きいのは一番速くなる最下点のDだ! 2h 答 r 2 O # D D やや難 12分 E 2r G mg O' m (3 VD 最速 (遠心力 最大 図a