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Physics Senior High

問6の問題で問4の答えよりθ=0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比率 図1のように半径r(m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz)の音を発しながら反時計回りに等油 で移動している。半円の中心0から右方向にd[m)(dEr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音酒の 位置を点Qで表し, ZQPO を φ rad), 空気中の音速をV[m/s),音源の速さをu[m/s) (uくV)とし、点Pで観測される振動数 (Hz)について考えてみよう。 ただし,風の影響は無 ささ 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuQ[m/s] とする。政 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると,音源は点Pから速さ «Qで遠ざかっていると考 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数子をF0, 1V, uqを用いハて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば、導出過程で解答用紙の図を使ってもよ (解答用紙の図:図1と同じ) い。 uaは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離をd= 2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0< π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin pを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比子。 fo が最小となる点を示している。 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測されるfも変化する。 問6fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でとい になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離dを答えよ。

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問6の問題で問4の答えよりθ=0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3| 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比 図1のように半径r [m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz]の音を発しながら反時計回りに築法 で移動している。半円の中心0から右方向にdIm)(dミr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音源の 位置を点Qで表し, ZQPOをo Crad), 空気中の音速をV[m/s), 音源の速さをulm) (uくV)とし、点Pで観測される振動数/[Hz]について考えてみよう。ただし,風の影響は無 しがさ 立が 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuo[m/s]とする。数 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると, 音源は点Pから速さ uQ で遠ざかっていると喜 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数fをfo, 1V, uaを用いて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよ 【解答用紙の図:図1と同じ] い。 Ueは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離を4=2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0<π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin ゆを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの fo 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比。 が最小となる点を示している。 fo 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測される子も変化する。 問6 fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でどれ になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離4を答えよ。

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二で、C2の電圧が0になるのがどうしてか分かりません。教えて下さい。

2っor まっet 44人0 、ア4 放 の文理を読み、 [あーししてに造切な数式を記入せよ。また, イートビ には迷きれた介択 肢からもっとも適切なものを一つ選べ。[ あぁ トに[ て ]に さ CS こ 8 [して ] に記入する 数区は, 人 の2 1 ト[ ミ ]には同じ選択肢をマーク してもょo ルル 回路において, 抵抗 Riの抵抗値は 2が。、 抵抗R。 R C」 は,禁 。 の抵拓値は , コイルルしの自選インダクタンスはし/,。 直流電 Gi の電生はと” 源Eの起電力はどである。また平行板コンデンサー Ci は, PL 大板の間奏がののとき, 電気容量がひである。コンデンサー ーーコーの で)キ Cz の電気容量は常にどである。 直流電源とコイルの内部抵 | sho | 人 抗, 導線の抵抗、 および電磁波の放射は無視できるとする。 の ーo & 最初. スイッチ Si,。S。 S』は全て開いてお ンァ | と ュ 2。 つ3 開 おりりのの避の ーーレー 基 1 ンサーにゃ電荷が鞭えられておらず, Ci の極板の間隔は9 了馬0 St であった。 以後,回路のこの状態を「初期状態」と呼ぶ。 。 p-上(抽朱休26) | ーー。 (撤休3 ン RG [1 〕 「初期状態」から, S。 と S。を開いたまま S」 を閉じる 紀匠 ? と, その直後に抵抗 R, を流れる電流は[あぁ ]である。そ の後十分な時間が経過すると。 Ci に著えられている電気量はで-]となる。その後。 Siを閉じたままCl EN の李板の間隔を 2@ にし, 十分な時間が経過すると, Ciに甘えられている静電エネルギーは[| イ |とな |. る。 ョ et る (2 ) 回路の状態を「初期状態」にも どした。 その後 S」 を閉じて, 十分な時間が経過した後に S。 を閉じた。 S。 を閉じた直後にしにかかる電圧はう |である。S。 を閉じてから十分な時間が経過まると, しに流れ る電流は| え となり, Ciに甘えられる静電エネルギーは[ 王 |となる。その後, S。 を閉じたまま Sr を刻くと。 最初は回路に振動する電流が流れたが, 十分な時間が経過すると回路に交れる電流はやロとな った。このとき。 8 を開いてから回路に電流が流れなくなるまでに Rsで発生したジュール欠はしS 4 である。 (3 ) 表び, 回路の状態を「初期状態」にもどした。S,とSs を閉じて十分な時間が経過すると、 Ci に半え られている静電エネルギーは| ム ], C。に甘えられている静電エネルギーは[ 三 |となる。その後。Ss を閉じたまま S, を開き, 静かに C の極板の間隔を 27にして十分な時間が経過すると, に閉えられて いる電気量は[| か ]となる。さらに, Ci の極板の間隔を 2 に保ち, S』 を閉じたまま S、 と S。 を閉じて 子分な時間が経過すると, Ci に蒼えられている電気量は [まき ]、C。に著えられでいる電気量はして_| となる。 1 ュ テコ, しつ しスー しニコにする衣R度 ① C5 ⑨ 人CE ⑨ 2506 ⑨ 4C5 2 人 の すCg の 古Gg @ Ce @⑥ 3P @ +op ⑩ 4CP

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