高一の物理基礎、力のつり合いです。 （3）が分かりません。 2枚目が答えなのですが、垂直抗力であるN'が下向きに働いている理由が分かりません。 また、「NとW +N'がつり合っているのでこの物体は静止している」とありますが、ボールの重力は考えなくても良いのでしょうか？ ... Read More

第3章■力のつりあい 29 [リードC] 47 力の図示 次の(1)~(7) の各場合について, 斜線で示した物体にはたらく力をす べて矢印で図示せよ。 ただし物体はいずれも静止しており, 水平面および斜面は摩擦の あるあらい面で, 糸はたるむことなく張られ, (7) では物体は斜面の上方へすべりだす直 前の状態であるものとする。 (1) (5) IDOINT |糸 水平面 (2) 投げ上げ (6) の最高点 (一瞬静止) 糸 水平面 斜面 (3) (7) 手で押し, 上方へ すべる直前 ボール 水平面 (4) 斜面 llllllll 天井 ばね 糸 おもり

何故分子が2k−1になるのかよく分からないので教えてください。私の考え方では何故できないのでしょうか

2 光波 73 91.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ ス板の上に,屈折率 n1 で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。 波長 入 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と,薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線② の干渉を考える。 折率を1とし、 > n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ 光線 ① 光線 ② が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。 いま, 空気の屈 て変わらないとして,次の問いに答えよ。 (1) 薄膜中の光の波長 入を, n, 入o を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと,光線①と光線②からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, 入o, k(k=1,2,3,…)を用いて表せ。 (3)薄膜の厚さ dk のときに,入射する単色光の波長を 入。 から短くしていくと,干渉光は一度 暗くなった後、再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長 入z を,入o, k を用 いて表せ。 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと 一度暗くなった後, 入2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 薄膜の厚さ dk の値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長 入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角i (i <90°) で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し, 薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i,屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線 ①と光線 ②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角,屈折率 n, 厚さ d, 入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3,… を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率 n1,厚さd,入射光の波長入と整数m(m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は,入射角iを大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき,と 薄膜の屈折率 n, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ① 薄膜 ガラス板 空気 薄膜 ガラス板 図 1 法線 法線 [17 大阪府大改〕 2I

物理の薄膜による干渉の問題です。 写真3枚目、(8)の「m＝0ではiを大きくしたときに次の極大点を取り得ない」というところの理由が分かりません。 m＝0のとき光路差はちょうど半波長になると思いますが、このとき入射光を大きくしても、干渉光が再び最大の明るさになることはないとい... Read More

12光 991.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ (1) ス板の上に,屈折率 n で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。波長 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と。薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線②の干渉を考える。 光線①と光線②が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。いま,空気の屈 折率を1とし,n>n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ て変わらないとして,次の問いに答えよ。 薄膜 (2) (1)薄膜中の光の波長 入 を, n1, 入。 を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと, 光線 ①と光線 ② からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, do, k (k=1,2,3, ･･･) を用いて表せ。 (3) 薄膜の厚さ dk のときに, 入射する単色光の波長を入から短くしていくと, 干渉光は一度 暗くなった後,再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長入を 入o, kを用 いて表せ。 13 14 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと, 一度暗くなった後, A2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 波 73 の厚さdkの値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角(i<90°)で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し、薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i, 屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線①と光線②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角 1,屈折率 n, 厚さd, 入射光の波長 入と整数m (m=0, 1 2 3 ) を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率n,厚さd,入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は入射角を大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき、ふと 薄膜の屈折率 n1, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ①1 空気 薄膜 ガラス板 ガラス板 図 1 法線 法線 A [17 大阪府大改]

2枚目の質問に答えて欲しいです

基本例題 10 鉛直投げ上げ あるビルの屋上から、小球を鉛直上方に 29.4m/sの速さで投げ上げた。 重力加速度の大き さを9.8m/s²とする。 Jo (1) 小球が最高点に達するまでの時間は何秒か。 (2) 最高点の高さんは屋上から何mか。 (3) 投げてから小球が屋上にもどるまでの時間は何秒か。 (4) 投げてから 7.0秒後に小球が地上に落下した。ビルの高さは何mか。 屋上を原点とし、上向きを正とする。 最高点はv=0. 7.0秒後の[y]がビルの高さ。 (1) 最高点では速になるので 22.23 29.4m/s 0=5 H

2枚目の説明が全く分かりません… なぜ近似式なのですか？ 教えてください🙇‍♀️

参考 線膨張率·体膨張率 ある固体の0℃のときの長さを1,[m] ④表A 固体の線膨張率(20℃) とすると,t[℃]のときの長さ1[m]は 線膨張率 (10/K) 物質 B4 1= lo(1 + at) 炭素(ダイヤモンド) 1.0 アルファ で表される。a[1/K]を 線膨張率 とい coefficient of linear expansion 単鉄 体銅 11.8 う(表A)。 16.5 アルミニウム 23.1 また,ある固体本の0℃のときの体積を Vo[m°]とすると, t[C]のときの体積 VIm°]は インバー※1 0.13 ゴム(弾性)*2 77 コンクリート 7~14 V= Vo(1 + Bt) ガラス(フリント) 8~9 ※1 鉄とニッケルの合金 ~25.3℃での平均値 ベータ で表される。B[1/K]を 体膨張率という。 coefficient of volume expansion ※ 2 16.7 その他

高校物理の光 薄膜の干渉です なぜ逆位相になるのかわかりません。教えてください 一番下にあるのは自分の考えです。屈折率は空気＜水＜油です

空気 ID B 021 10/02! 油 d C\0 d 水 D' BUTUD-DCTUD'=BD'=D2dcos0. 2つの経路の入射光は,それぞれ点BとDに同位相で達し,点Cで の反射では位相がずれず, 点Dでの反射では位相が元ずれる。したが って、反射光が強めあう条件は, 経路差2dcos6,が油膜中での半波長 え/2の奇数倍となることであり、 2d cos0,- (2m+1) (m+ 11 2/n Date ちの入物角 空気→酒で造任担る。Cでは仕相変れず D行せも aの新幸焼の新年tor仕相変ず。 Dで通任相にる。 しており、互いの位相は月じである。 右の削角 よて左の角右の動角に仕相が元く

至急（２）（３）お願いします！

りの迷さり は1 00 8| 動摩擦力とカ学的エネルギー あらい水平面上で、 質量 m [kg]の物体を初速度の大きさ [m/s]です べらせたとき,物体はL[m]だけすべって止まった。 m S. L マ ンn (2) 物体にはたらく動摩擦力の大きさをf(N]とすると,物体がLだけすべる間に, 動摩擦力が物体にした仕事は何Jか。 (3) 物体のもつ力学的エネルギーの変化は動摩擦力のした仕事に等しいことを用い て,動摩擦力の大きさfを求めよ。 式 1.4.93 合るす主義せ 答 1 ID J, UJ,こ1ZJ |Z|4. ZX T0U W 回.0ス10J 1. JハIU J .U II/S mu? 2L MVO 7 エ. 1III D (2)-LU](3) Tvo

l1を求める問題なのですが、求めるにあたって圧力による力を考えていない理由を教えて頂けると助かります🙇‍♂️ (それともp0S＝p1Sで消えてるという事ですかね？)

水槽に入れた水温がT,(絶対温度)の水に,理想気体を閉じ込めた円筒容器を浮 あな かべる。図1のように,容器は上面が閉じ,下面が開いており, 側面に小さな孔が ある。容器の質量は m, 断面積はSであり,その厚さは無視できる。容器内の気 体の圧力がpiであり, 容器内の水位が水槽の水面からliだけ下がったところにあ るとき,容器の上面が水面と接するように浮いた。 ただし, 大気圧を poとし, 容 器内の気体の質量は無視でき, その温度は常に水温と同じであるとする。また, 水 の密度pは変化せず,水の蒸発の影響は無視できるものとする。重力加速度の大 きさをgとする。 M po 断面積S p1 気体 li T」 p IDt flato 図 1

⑶です。N≧0だと、0の時に離れてしまうと思ったのですが、なぜN>0ではないのでしょうか。

列題 16 鉛直面内の円運動 図の半径r[m]のなめらかな半円筒の内面の最下点Aに 向かって、質量 m[kg]の小球を水平方向に速さ vo[m/s] ですべらせた。重力加速度の大きさをg[m/s°]とする。 (1)小球が図の点Bを通るときの速さ s[m/s] と, 面 から受ける垂直抗力の大きさ Na[N] を求めよ。 (2) 小球は図の点Cで面から離れたとする。 cos Ooを vo, 9, rで表せ。 (3) 小球が半円筒の最高点Dを通過するためには, Voがある大きさ Umin 以上である必要がある。Umin (m/s] を求めよ。 ID B Vo 解(1)点Aを含む水平面を重 力による位置エネルギー の基準水平面とすると, 慣性力 VB 点Aと点B間での力学 B 的エネルギー保存則より UB° m r NB rcos0_0 1 1 1 2 2 mvo? = 2 mVB 2 mgcos0 mg r + mgr(1 + cos0) よって UB = Vv° - 2gr (1 + cos 0) [m/s] 小球とともに回転する立場で考えると, 点Bで小球には重力,垂 直抗力,慣性力がはたらく。半円筒の中心方向にはたらく力のつり がを…① あいより 2 VB" m r - NB - mgcos0 = 0 の, の式より NB = m Co? - mg(2 + 3cos0) [N] -3③ r (2)点Cでは垂直抗力が0になって面から離れる。 ③式で NB = 0 として 2 Vo° vR - 2gr 3gr (3) 点Dで小球が受ける垂直抗力の大きさ No[N]は, ③式で0= 0と 0= m mg(2 + 3cos0) よって cosθ,= r 2 おくと cos0 =1なので No= m Vo° 5mg r No20であれば, 小球は半円筒を離れずに点Dを通過できる。 よって m Vmin 5mg = 0 より Umin = V5gr [m/s]

問4の答えがどうしてＬ=iλになるのか教えていただけませんか？お願いします！

V じ, レンズの球面は O'を中心とする球面半径 Rの球の一部で, レンスの平面は カラス板の上面に平行である。真上からレンズに垂直に単色光の平行光線を照射 して真上から見ると, レンズの球面による反射光とガラス板上面による反射光の 光路差によって, 同心円状の明暗の稿模様ができる。ここで, 入射光の波長を入, 空気の屈折率を1, レンズとガラス板の空気に対する屈折率を n(n> 1)とす る。ただし,反射光の位相は,「屈抗折率が大きい媒質から入射し小さい媒質との 境界面で反射する」場合は入射光に対して変化しないが, 「屈折率が小さい媒質 から入射し大きい媒質との境界面で反射する」場合は入射光に対して半波長分だ け変化する。 O' 入射光 入射光 R 反射光 暗線縞 平造レンズ! O- id 平面ガラス板 図1 図2