物理の単振動の問題です。 (ウ)はどういう状況なのか理解できないので教えていただきたいです🙏

2021年度 のように の方向へdo 次の問題の口 の指定された欄開にマークしなさい。 (34点) 図1に示すように,水平面に対して角度0[rad) だけ傾いたなめらかな斜面上に台車Aと台車Bがあ る。台車Aは斜面上を動かないよう手で支えられて いる。また,台車Bは斜面上の壁に下端が固定され たばねの上端に取り付けられ,っりあって静止して いる。台車Aは斜面上の台車Bよりも上の位置にあ り,高低差はh[m] である。以下の問いでは, 台車 Aと台車Bの大きさ,ばねの質量は無視できるもの とする。また, 台車Aの質量はMA [kg], 台車Bの 質量は mB [kg], ばね定数は「k[N/m], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)台車Aから静かに手をはなすと台車Aが台車Bに衝突した。台車Aが台車Bに衝突する直前の台車Aの 速度の大きさは7) ][m/s) である。台車Aと台車Bが完全非弾性衝突し, 台車Aと台車Bは一体とな り運動を続けたとする。このとき, 衝突によって台車Aおよび台車Bの力学的エネルギーは け失われる。一体となった台車は,斜面上で単振動をした。衝突の瞬間から単振動の半分の周期だけ時間 が経過したとき,ばねは自然長から 長での位置と一致するとき, hは) [m/s] である。 の中に入れるべき正しい答を解答群の中から選び,その番号を解答用マークシート 台車A 台車B ばね定数k 壁 上水平面 の 図1 (イ) (J]だ (ウ)][m]だけ縮んでいる。単振動したときの最高点がばねの自然 (オ) [m)と表せる。また, 台車の速度の大きさの最大値は (ア)の解答群 0 gh 1 2gh gh 2 3 2/gh h 2 4 2 MA -gh ma+mB 2mAmB 2 MA+mB 2m。。 3 MA+mB (イ)の解答群 MAMB -gh MAtmB 0 1 -gh gh 2 MA MAMB 2 mA 1gh MAMB 4 2(ma+mB) Joh 5 6 2(ma+ma)9h. 2mBgsin0 k 7 4(ma+n mB) 4(ma+mB)9n (ウ)の解答群 mBgsin0 k (ma+ma)gsin0 2(ma+mg)gsin@ 73 0 1 2 k k (2ma+ma)gsin@ 5 (ma+2ma)gsine 6 2(mg-ma)gsin0 4 k k (2ms-ma)gsin0 k 7

Bの(3)で力学的エネルギーの立て方が分かりません

4 軌道上を 2m/s), 地 次の問いに答えよ。 ただし, 月は質量 M [kg),半径 R[m]の球体とし, 弾丸,の質量 を近(kg)ノ万有引力定数をG[N·m?/kg°]とする。 また, 数値を求める場合の答えの 有効数字は2桁でよい。 人工衛星 【A)月の表面から表面に垂直に無限遠方に向けて弾丸を発射する。 (1) この弾丸が無限遠方に達するための最小の初速度 m/s] を表す式を求めよ。 このとき,弾丸が発射直後にもつ運動二ネルギーの数値を求めよ。ただし, m=2.0 kg, G= 6.7×10-1! N.m?/kg? およびM=7.3×10 kg, R=1.7×10° mで ある。 位時間に ]の大き きる速度 (B] 次に,図のように, 月の表面から 発射した弾丸が地球表面に達するた めの最小の初速度 v」 [m/s] を求めた い。ただし,弾丸は地球の中心と月 の中心を結ぶ直線上を飛行するもの とし,月の地球の回りの軌道運動は 考えないものとする。地球の質量は月の質量の 81倍である。また, 地球の中心と月 の中心の距離をDM]とする。 (1) 地球の中心と月の中心を結ぶ直線上において,月の中心からx[m}の地点A まで は月の引力が勝るが/地点 A を越えると地球の引力が勝っている。月の表面から この直線上を地球に向かって飛行する弾丸ばこの地点Aを越えることができたら 地球に向かって落下できる。 (2) 地点A での弾丸の位置全ネルギーVD]は,地球の重力による位置エネルギーと 月の重力による位置エネルギーの和である。VをDを用いないで表す式を求めよ。 (3) 月の表面から発射された弾丸の力学的エネルギーが(2)で求めた位置エネルギー より大きければ弾丸は地球表面に到達する。このことから上記のひ」を表す式を 求めよ。 (4) 弾丸が地球表面に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーは 弾丸が無限遠方に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーの何倍 か,その数値を求めよ。ただし,DE3.8×10°ゆである。また,必要ならば [A](2) で与えた数値を用いよ。 地球 弾丸 質量 m 月 半径 R 質量 M VA A 質量 81 M トーxー D A m この(xをDを用いて表す式を求めよ。 (C] [A]の速度 は「脱出速度」とよばれる。質量が同じ星の脱出速度はその半径が 小さいほど大きな値になる。半径が小さくなり脱出速度が真空中の光の速さ (3.0×10°m/s) となるような天体は「ブラックホール」とよばれる。この天体が太陽 と同じ質量(2.0×10°kgYをもつ球体である場合,その半径は何 km か, 半径の数値 を求めよ。 3.3 く-> 8lx -(ー)

(3)の問題で浮力の向きが図のようになる理由を教えてください！

物理2次特編3回目 時間:20~30分 1) Po 図のような熱気球がある。風船部分の体積をV, 全体の 質量を Mとする(風船内の空気の質量は含まない)。風船内 の温度は大気の温度とは無関係に自由に制御できる一方, 風船部分には空気の出入りロがあり,風船内の圧力は常に 大気と同じ値に維持される。風船内部の空気を加熱すると, 大気と比べて密度が低くなるため,熱気球は遅力を得る。 地表付近の大気は, 絶対温度To, 圧力 P。であった。気体 定数をR, 空気のモル質量(1mol 当たりの質量)をm, 重 カ加速度の大きさをgとする。以下では, 風船部分の体積Vは一定であり,風船部分以 外からの浮力はないものとする。また, 気球の高さは十分小さく,風船内の空気の圧力は 一様であるとみなしてよい。空気は理想気体として取り扱うことができるものとして,次 の問いに答えよ。 V M M To, Po ア 2 n 初め,風船内の空気は大気と同じ温度であり, 熱気球は浮上しておらず, 地面に接して いた。 Po= (1) 風船内の空気の質量を To,Po, m, R, Vを用いて表せ。 (2) 地表付近の大気の密度 PoをTo, Po, m, Rを用いて表せ。 (3) 風船内の空気の温度をゆっくりと上げていくと, ある温度で熱気球が地面から離れ た。このときの風船内の空気の密度 p」を Po, V, Mを用いて表せ。また,このとき の風船内の空気の温度T,を Po, P1, T,を用いて表せ。 (4) 風船内の空気の温度をどれほど上げることができたとしても,熱気球の質量が大き すぎれば浮上しない。すなわち, 熱気球が浮上することができるとき, その質量 Mは ある値 M。より小さくならなくてはならない。M。を Po, V, gのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) To=300 K, Po=1000 hPa, V=2000 m° のとき, M,を計算せよ。 必要なら g=9.8 m/s?, m=29 g/mol, R=8.3 J/(mol-K) を用いよ。有効数字1桁まで求め, 解答には単位も付すこと。 c3) Pit 次に,浮上し始める温度T, が一T。となるように熱気球の質量Mを調整した。 (6) このときの熱気球の質量 MをTo, Po, m, R, Vのうち必要なものを用いて表せ。 その後,風船内の空気の温度をT,よりわずかに上げ, 熱気球が浮上した後すぐに空気 の温度をT,に戻した。すると, 熱気球は地表から h(>0)の高さまで上昇し, 静止した。 大気の圧力と温度は高所では減少することが知られている。地表付近では, 地表からの高 さxの関数として大気の圧力 P(x) と温度T(x) を以下のように定数αおよびβを用いて 近似的に表すことができる。 P(x) =P1- T。 号) T(x) =To-Bx 上式が常に成りたつものとして次の問いに答えよ。 (7) 高さ*での大気の密度をT。 Po m Ra のるキ ン の ロ」

物理の波動の問題です。 解き方が分からないので教えていただきたいです。 ある正弦波が次の様に表された。 y(x,t)＝0.30sin(4.0t -2.0x) ①この波の速さはいくらか？ ②また、この波を伝える媒質の密度が1.2kg/m^3だとすると、波の強さはいくらか？

なぜcos30°ではなくてsin30°になるんですか？ 今までcosばかりだったので初めてsinがでて混乱しています…。cosとsinの場合の見分け方を教えて下さい💦

(1) 質量5.0kg の物体に外力 を加え,なめらかな斜面 にそって物体を点0から 点Aまでゆっくり運ぶ。 (a)重力のする仕事 W.[J]を求めよ。 (b) 外力のする仕事 W:[J]を求めよ。 2.0m 30°

レンズ 凹レンズの公式(3枚目)のaはレンズの前方ならマイナス、後方ならプラスと教科書や参考書にあったので、問5を-1/10+1/b=-1/15で計算してしまいました。。b=30になって、x=0となってしまいました🥺 2枚目の参考の2行目で光源がレンズの前方でも後方でも... Read More

2V -v 図2のように,x 軸上のx= B - 10 cm の位置に矢印状の物体を, 位置に焦点距離 2 = 0cm の 8 cm の凸レンズを, x = 30 cmの位置に焦点距離 15 cmの凹レ ンズを設置する。ただし, x 軸はレンズの中心を通り, 物体もレンズもの軸と 垂直に設置する。 (0 - 10 0 -x [cm] 30 図2 と 問3 凹レンズを取り除いて, 凸レンズのみがあるとき, 像ができる位置座標x として正しいものを,次の①~8から一つ選べ。 13 cm 05 2) 10. 3 15 (4 20 30 ⑥ 40 (7 50 60 40 問4 凹レンズを元の位置に戻している状態で, できる像の種類として正しいもの を,次のの~のから一つ選べ。 14 0 正立実像 倒立実像 正立虚像 ④ 倒立虚像 (3 問5 このとき, 像ができる位置座標:として正しいものを, 次の①~&から一 つ選べ。 15 cm 2) 12 3 24 の 36 (5 48 60 の 72 84 ミ0 30 強』明 日日 19 ーh さく ー19

高1物理基礎の波 Bの(1)(3)とCの問題の解き方を教えてください。

波動 確認シート2 番なまえ( 1年 A. (1)図は、速さ 0.25m/s で進む正弦波の時刻剣=0S での波形である。時刻 t=4.0s での波形を図 かきこめ。 y[m)} 0.25 ァf0 -/、0m 0 Ao 20 30 A.0 5.0 6. Ao xm) (2) 図は、速さ 1.5m/s で進む正弦波の時刻 t=Os での波形である。時刻 t=20s での波形を図に かきこめ。 im]} 1.5 * 2.0 = 3.0m 0 1.0 20 40 5.0、60 025 &「2 1 7,080 x(m) B. | 図のように正弦波がェ軸上を正の向き に速さ 2.0m/s で進んでいる。位置 x= の媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 (1)x=0m(原点)、 yCm)t で 0257 [m)} 3,0- 2.0m/s 0 6.0 7.0 8.0 {s) 1.0 2.0 3.0 4,0 5.0 ま=0s 入= 8 x[m) 16 -3.0+ V- 20 Im)} 3.0- V=プス x(m) (2) x=2.0m yCm) 『=1.0s 0 2.0= 8J -3.0+ 3-025 m) 3.0- m) =ー t=2.0s 0 0 10 20 3.0 4,0 5,0 6.0 70 8,0 [s) -3.0+ 0-25ミテ m)} T24. =3.0s 0 10 12 14 16 (3) x=4.0m -3.0- y[m) [m)} 3.0- x[m) 10/12 14 16 t=4.05 0 0 -3.0+ 1.0 2.0 3,0 4,0 5.0 6.0 7.0 8.0 [s) y(m]} 3.0- C. y-x 図とy-t図 正の向きに進む正弦波の, 時刻 t%3DOS での 波形を表す。各問いで示された位置における 媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 次のyーx図は,x軸上を サ=1.0m/s 0 1.0 2.0 3,0 4.0 5.0 6.0 -3.0- x=2.0m x=3.0m nt y(m)} 0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 :[s) 1.0 2,0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 s)

高1物理基礎の波 Bの(1)(3)とCの問題の解き方を教えてください。

波動 確認シート2 番なまえ( 1年 A. (1)図は、速さ 0.25m/s で進む正弦波の時刻剣=0S での波形である。時刻 t=4.0s での波形を図 かきこめ。 y[m)} 0.25 ァf0 -/、0m 0 Ao 20 30 A.0 5.0 6. Ao xm) (2) 図は、速さ 1.5m/s で進む正弦波の時刻 t=Os での波形である。時刻 t=20s での波形を図に かきこめ。 im]} 1.5 * 2.0 = 3.0m 0 1.0 20 40 5.0、60 025 &「2 1 7,080 x(m) B. | 図のように正弦波がェ軸上を正の向き に速さ 2.0m/s で進んでいる。位置 x= の媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 (1)x=0m(原点)、 yCm)t で 0257 [m)} 3,0- 2.0m/s 0 6.0 7.0 8.0 {s) 1.0 2.0 3.0 4,0 5.0 ま=0s 入= 8 x[m) 16 -3.0+ V- 20 Im)} 3.0- V=プス x(m) (2) x=2.0m yCm) 『=1.0s 0 2.0= 8J -3.0+ 3-025 m) 3.0- m) =ー t=2.0s 0 0 10 20 3.0 4,0 5,0 6.0 70 8,0 [s) -3.0+ 0-25ミテ m)} T24. =3.0s 0 10 12 14 16 (3) x=4.0m -3.0- y[m) [m)} 3.0- x[m) 10/12 14 16 t=4.05 0 0 -3.0+ 1.0 2.0 3,0 4,0 5.0 6.0 7.0 8.0 [s) y(m]} 3.0- C. y-x 図とy-t図 正の向きに進む正弦波の, 時刻 t%3DOS での 波形を表す。各問いで示された位置における 媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 次のyーx図は,x軸上を サ=1.0m/s 0 1.0 2.0 3,0 4.0 5.0 6.0 -3.0- x=2.0m x=3.0m nt y(m)} 0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 :[s) 1.0 2,0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 s)

物理基礎　高1 途中式を教えてください

37. 温度 20 ℃ の水1Lを, 30℃まで上げるのに必要な熱量はいくらか。水の密度は 1g/cm3, 比熱は 4.2 J/(g·K) とする。 解答 4.2×10」 質量1.0kgの銅球に 760Jの熱量を与えたら, 温度が2.0K上昇した。 これをもとに, 銅の比熱c[J/(g·K)] を求めよ。 38. 解答 0.38 J/(g·K)

解説お願いしますm(_ _)m

問)図1のように, ばね定数kの軽いばねの一端に質量mの小球を取り付け。 水平で滑らかな床面上でばねの伸縮方向へ単振動させる。まず自然長よりもA だけばねを伸ばして, その位置から縮む方向へ小球に初速を与えたところ, 自 然長よりも2A縮んだ状態で初めて小球の速度が0となった。このとき小球が 動き出してから初めて小球の速度が0になるまでの時間を表す式として正しい ものを, 下の①~⑥のうちから一つ選べ。 なお, 空気抵抗は無視できるもの とし、ばねの自然長の長さは2Aよりも長いものとする。( 1 自然長 初速 lww w wO m A 図 1 0 円 m T m の 3 T m 4 k 2 k 2π m 3π m m 3 k 4 k T k