高校の物理の質問です。答えはもらっているのですが、答えの導出過程がわかりません。大問6、大問7について、教えてください。急いでるので、早めに回答いただけると幸いです。

6 図はヤングの干渉実験を示しており, Dは波長の光源, 複スリットの間隔 S1 S2 = d, スクリーンと複スリ ットの距離L, スクリーンの中心0からxだけ離れた点をPとする。 また, xとdはLに比べて十分に小さい。 (1) Pから2つのスリットまでの距離の差 | PS2 PS1 | を求めなさい。 (2)点Pに番目(m=0, 1, 2, ...) の明線が現れる条件式を 答えなさい。 (3) 干渉縞の間隔4xの値を求めなさい。 (4) 入射光線の色が赤色と緑色の場合で, 干渉縞の間隔4x が大きい のはどちらか。 L スクリーン スリット 干渉縞 (5) d=2.0×10-4m,L=1.2m, 4x=3.0×10-3mだった。 当てた光の波長はいくらか。 (6)(5)の装置を屈折率1.2の液体中に入れて実験するとき,干渉縞 の間隔 4xはいくらになるか。 薄膜の干渉 屈折率n'の液体の上に, 屈折率n (n<n')の 油の薄い膜(膜厚はd) が浮かんでいる。 空気中を進んできた 波長の単色光が, 右図のように油膜の表面および裏面で反射する。 ただし、液体中に屈折する光は省略されている。 油膜への入射角をi, 屈折角をr, 図中のB2C=a, B,D=bとする。 (1) この単色光の油膜の中の波長はいくらか。 (2)次の文中の{ }内より正しい方を選びなさい。 点Cにおける反射では位相は① {π変化し・変化せず}, 点における反射では位相は② (π変化する変化しない}。 b, nを用いて表しなさい。 (3) 図中の2つの光の光路差を,Q, (4)m=0, 大気 Az A1 B2 a E (屈折率1) B C 油膜の厚さ 油膜 (屈折率n) 液体 D 屈折率) 1, 2, …とする。 E点で観察するとき、2つの光が強め合って明るく見えるための条件式を、 と油膜の厚さdおよび必要な文字を用いて表しなさい。 m 6 dx 1) 2) L LA 3) d 4) 赤色 5) 5.0x 10-7m 6) 2.5×10-3m 【思考判断 4点× 6問 = 24点】 1) 2) ① 変化し 72 ② 変化する 3) 2nb-a 4) 2nd cosr= =1/2x2m

赤線部分について質問です。 問題文でd≫v/f0という記述があるため、一次近似を行っていると思うのですが、ただのv/df0ならともかく、係数がついているのに近似をしてよいのでしょうか。回答よろしくお願いします。

(イ) 1周期を扱っているから ・ が山, が次に T T は山と山の時間間隔だから、観測者が測る周期になっている。 したがっ て,振動数は f = 1/1 となる。その前に①の中の{}の部分を近似して おく。 d (1- 2v cos 0+ +-d 「1±微小量」 fod 3 の形にしてから 2 次の微小量 だからカット 近似すること 12v = d (1-1.7 cos 6)-d fo : f = 2 fod cos o T = 1 上の式では 1/12 乗であった 1/12 1 = v fo Vfo cos o V V-vcos o fo 17 2

物理の電磁気、交流回路についての質問です。 (4)、(6)についてです。 僕は(2)で求めた電流についてのtの関数を積分してQ=CVに代入、同じく微分してV=L*(di/dt)に代入してそれぞれコンデンサーとコイルにかかる電圧をtの関数で表してからその関数の最大値を√2で割... Read More

100 /10 10 7 100 (センター試験) 130 図1のように,抵抗値 R の抵抗,電気容量 C のコンデンサーおよ び自己インダクタンスLのコイルを直列に接続し, 交流電源につない だ回路がある。 オシロスコープで抵抗の両端の電圧を観測したところ, 図2のような周期T, 最大値 V の正弦曲線であった。 オシロ 電圧 スコープ Vo--- T m 2 T 抵抗 コイル 0 コンデンサー f t 時刻 - Vol 図2 図 1 (1) 交流の角周波数を求めよ。 以下, (5) 以外はTの代わりに を用いて答えよ。 (2) (3) この直列回路での消費電力 (平均電力) を求めよ。 また実効値を求めよ。 抵抗に流れる電流を時刻tの関数として表せ。 (4) コンデンサーにかかる電圧の実効値を求めよ。 また, 電圧 vc を時 刻tの関数として表せ。 (5)図2で,コンデンサーにかかる電圧が0になる時刻を Ost ST の範囲で求めよ。 (6)コイルにかかる電圧の実効値を求めよ。 また,電圧 v を時刻tの 関数として表せ。 \(7) 電源電圧の最大値 V, を求めよ。 また, ab間の電圧の最大値を 求めよ。 + (富山大 上智大 )

ルートの中の途中式がわかりません。 教えてください🙇‍♀️🙏

よって, 2e V v = = m 2× 1.6 × 10-19 CX 200 V X 9.1 × 10-31 kg = 8.4 × 106 m/s

問3についてです。 容器の中の空気の圧力が回答をみると図35-3では下向きに図35-4では上向きになってたりしてる理由を教えてほしいです。

*第35問 次の文章を読み, 下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点 12 18分 れ、底面を上にして静かに手を離すと, 図1のように, 円筒中の水面が外部の水 より少し下がった状態で,鉛直に静止した。 外部の大気圧をPo, 水の密度を 一端を閉じた質量M, 断面積Sの円筒を,内部に少し空気が残るように水中に入 力加速度の大きさを」とする。円筒は熱を通さず、円筒の厚さは無視できるもの する。また,円筒内部の空気は、常に水温と同じ温度であるとし,その質量は に比べて十分小さく無視できるものとする。 DISO OST 大気圧 Po 質量 M, 断面積 S 問2 水温を測定したところ15℃であり、円筒内の気柱の高さはだった。その状 態から,水温を43℃まで上げた。 このとき気柱の高さはの何倍になるか。 最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、外部の大気圧 はPo. 水の密度はpのままであるとし、水の蒸発は考えないものとする。 2 倍 ① 0.3 ② 0.9 ③ 1.1 ④ 1.5 ⑤ 2.2 ⑥ 2.9 問3次に,図2のように円筒を鉛直に保ったまま引き上げると,円筒内の水面は 外部の水面からんの高さまで上がった。 このとき,手が円筒を上向きに支えて いる力の大きさ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。 3 p 図 1 Po h 問1 円筒の内部の空気の圧力を表す式として正しいものを次の①~⑥のうち から一つ選べ。 1 第2章 熱と気体 ①Po- Mg S ②Po Mg ③Pos ④ PS - Mg 図 2 ⑤ PS PS + Mg 3 Mg-pShg ② Mg ① Mg + pShg ④ Mg + pShg + PoS ⑤ Mg + PS ⑥ MgpShg + PS

ドップラー効果について、観測者が動く場合、写真のV-v0の中のλの波を受け取るがわからないです。V+v0の中のλの波を受け取るじゃないんですか？？イメージとしては観測者が動いてて、音叉が音を出して受け取れるのは観測者が動いた分だけだから〜みたいな考え方です。

[b 観測者が動く場合は受け取る波の数が変わる 観測者 静止 v で動く V ヒー 入 V f V-v の中の入 の波を受け取る/ V-vo_V-v vo f' = V-vo の中の の波 入 V

このように解いたのですが、解答を見てもよく分かりませんでした。図がなんでこうなるのか分かりません。

5 平面上の相対速度① 直に降るなか、水平面上をまっすぐに電車が17m/sで走っていると、 電車の中の人から見ると 直方向との角度で降っているように見えた。雨の降 っている逸当を求めよ。ただし、 とする。 1.7 o 6

1の(3)の問題がなぜ①、②よりTc/Tbになるのか理由が分かりません。 なぜそうなのか教えてください🙇‍♀️

4 A 1.〈速度の合成〉 に万金 図のように、一定の速さで一様に流れる川に浮かぶ船の運動 を考える。船は、静止している水においては一定の速さ Us (Us>v) で進み,また, 瞬時に向きを自由に変えられる。 最初, W 船は船着場Aにいる。 Aから流れに平行に下流に向かって距離 Cから流れに平行に下流に離れた地点をDとする。 船の大きさは L離れた地点をB, A から流れに垂直に距離 W離れた地点をC, 無視できるものとする。 (1)地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, Us, vを用いて表せ。 C D 船 A 標準問題 B (2) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向け、流 れに垂直に船が進むようにして, 地点AとCを直線的に往復する時間 Tc を W, Us,Dを用 いて表せ。 (3) L=W のとき, Tc を TB, Us, v を用いて表せ。 また, 時間 Tc と TB のうち長いほうを答 えよ。 (4) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対し角度 0 (0> 0) だけ上流向きに向けて地点Aから船 地点Cに到着する。 地点AからDを経由しCまで移動するのに要する時間を W,U, を進めると,地点Dに直線的に到着する。 その後, 地点DからCに, 流れに平行に進み, を用いて表せ。 [21 東京都立大 ]

この問題全部教えていただきたいです😭

知識 物理 第Ⅰ章 運動とエネルギー 12. 速度の分解物体が, xy平面上を図のような速度で進 VA 20m/s んでいる。物体の速度のx方向の成分, y方向の成分をそれ ぞれ求めよ。 130° 知識 13. 相対速度 南向きに速さ20m/sで進む電車の中に, A君が座っている。 A君から 見ると, 線路に沿って走る自動車の中のB君は, 北向きに速さ15m/sで進んでいるよう に見えた。地面に対するB君の速度を求めよ。 例題2 ヒント (相対速度)=(相手の速度) (観測者の速度) として, ベクトルを図示する。 [知識 物理 14. 平面運動の相対速度 A君は,南向きに速さ20m/sで進む電車の中に座っており, Bさんは, 線路に対して斜めに交差する道路を走る自動車に乗っている。 A君から見る と,Bさんは,東向きに速さ15m/sで遠ざかっていくように見えた。 地面に対するBさ んの速さを求めよ。 [知識 物理 15. 平面運動の相対速度 水平な直線状のレールを, 速さ5.0m/s で走っている電車内の人が, 地面に対して鉛直下向きに降る雨を 見る。このとき, 雨滴は,鉛直方向と30°の角をなして落下して いるように見えた。 地面に対する雨滴の落下の速さを求めよ。 思考 30° 16. 運動の解析表は,斜面に沿ってすべりおりる物体の連続写真から得られた,位置 x [cm] と時刻 t [s] との関係を示したものである。 次の各問に答えよ。 (1) 物体の 0.1s ごとの変位⊿x [cm〕, 平均の速度v [cm/s] を計算し, 表に記入せよ。 (2) 物体の速度v [cm/s] と時刻t[s] との関係を表すグラフを描け。 (3) 物体の加速度の大きさは何m/s2 か。 有効数字を2桁として求めよ。 時刻 位置 0.1s ごとの 平均の速度 t(s) x[cm] 変位⊿x[cm] v 〔cm/s] 0 1.2 0.1 4.2 0.2 9.1 0.3 16.1 0.4 25.1 [cm/s]* 80 60 40 20 t[s] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 [知識] 17. 平均の加速度と瞬間の加速度図は, x軸上を運動 している物体の速度 [m/s] と時刻 t [s] との関係を表し ている。図中の直線は, 時刻 2.0sにおける接線である。 次の各問に答えよ。 v[m/s] 16.0 10.0 6.0 (1) 時刻 2.0~7.0sの間の平均の加速度を求めよ。 t〔s〕 (2)時刻 2.0s における瞬間の加速度を求めよ。 0 2.0 7.0 例題 3 1.物体の運動 9

(3)tanθ=ma/mgになるのはなぜですか？

基本例題33 電車の中の単振り子 基本問題232 234 長さLの糸の一端に質量mのおもりをつけて,これを電車の天井につるして単振り子 とする。 重力加速度の大きさをg として 次の各問に答えよ。 (1) 電車が水平方向に速度で走行している状態で, おもりを電車に対して静止させ おもりにはたらくが たとき,糸はどの方向になるか。 Forfashhat (1)の状態で,単振り子を小さく張らせたときの周期はいくらか。 (3) 次に, 図のように, 電車が水平方向に大きさαの 一定の加速度で走行しているとする。おもりが単振 小生も加わる 動の中心にあるときの, 糸と鉛直方向とのなす角を 0 とすると, tan はいくらか。 (4) (3)での単振り子の周期を, L, g, a を用いて表せ。 (S) a (1) おもりに慣性力ははたらかな 指針 (1) (2) 電車は等速直線運動をして おり,おもりに慣性力ははたらかない。 したが って,単振り子の運動は、電車が静止している 場合の状況下のものと同じである。 解説 いので,糸は鉛直方向となる。 L (2) 単振り子の周期Tは, T=2π g に a (3) (4) 電車は等加速度直線運動をしており、 電 車内から見ると, おもりには糸の張力 S, 重力 mg, 慣性力 maがはた らく。これらのつりあう 位置が,単振動の中心と なる。 重力と慣性力の合 力は鉛直方向から 0傾 いた方向になり見かけ の重力mg'がその方向 にはたらくとみなせる。 ma mg' mg (3)糸の張力 S, 重力 mg, 慣性力maの3力が つりあう位置が単振動の中心となる。 ma a tan0= mg g (4) 見かけの重力加速度の大きさ g' は, g'=√√g²+a² 求める周期をT' とする。 T' は, (2) の T の式 でg を g′に置き換えて求められる。 =2 L T = 2x√1 = 2π√ √ √ g² + a² LE 9. 単振動 113