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Physics Senior High

2627が全く分かりません!教えて頂けませんか!😭🙇‍♀️

第4問 次の文章を読み, 後の問い (問1~4)に答えよ。 (配点 25 ) 問2 次の会話の内容が正しくなるように空欄 適当なものを,それぞれの直後の 25 27 に入れる語句式として最も }で囲んだ選択肢のうちから1つずつ選べ。 ドップラー効果の公式について先生に質問したところ, 正弦波の式を用いた公式の導出を教え てもらうことができた。 観測者 音源 正の向きに伝わる音波に注目する (マイクロフォン) x = 0 x=L+pt 観測者 音源 正の向きに伝わる音波に注目する (マイクロフォン) x=0 x=L 図2 図 1 先生: 図1のようにx軸上を自由に動くことができる音源を考えます。 音源の振動体の振動が空 気の圧力の変化を生み、この圧力変化が周囲に伝わり、軸の正の向きと負の向きの両側 にも伝わっていきます。 これが音波ですね。 いま, 正の向きに伝わっていく音波について は、音源の位置における空気の圧力変化が時刻 t において y=Asin (2πft+α) と表される としましょう。 ただし, A, fは時刻によらない正の定数,αは時刻によらない定数, は円周率です。 この音源の出す音波の振動数はいくらですか。 生徒: fです。 Aは振幅ですね。 先生:その通り。では, 音源が原点x=0に静止しているとき, 座標x=L (>0) に静止している 観測者が観測する音波を表す式を考えましょう。 音波がx軸上を伝わる速さをVとする と,距離 L を伝わるのにかかる時間はです。すると、時刻に観測者の位置(x=L) に到達した音波は音源をいつ出たことになりますか。 先生:次に、 図2のように時刻における観測者の位置が定数L (>0), p を用いて x=LL (20) と表される場合を考えます。 観測者はどんな運動をしていますか。 ①速度の等速直線運動 生徒: 25 です。 ②加速度の等加速直線運動 先生: 先ほどと同じように考えると, 観測者がx=L+pt という式で表される運動をする場合, 観測される空気の圧力変化は y=Asin{2x(t-L+L)+α} ですね。これをもによら ない定数f' (0), α を用いてy=Asin (2πf't+α) と書き直すことで観測される音 波の振動数を求めましょう。 ただし, 観測者の速さは音の速さより小さいとします。 また, p>0 とすると観測者が静止しているときと比べて観測される音の高さはどう なりますか。 ① f 生徒: 振動数は 26 ◎(1-1)で,>0とすると音の高さは 生徒: 時刻・ ↓でしょうか。 先生:そう。 よって、観測される空気の圧力変化は 1sin{2月(1-1)+a}=Asin{2xft+(a-2x5/1) と表されます。a-2/ / の部分は y=Asin 時刻 t によらない定数であることに注意すると, 音源と観測者がともに静止していると きに観測される音波の振動数がわかりますね。 問1 上で導いた式に基づくと, 音源と観測者がともに静止しているときに観測される音波の振 動数はいくらか。 正しいものを次の①~⑤のうちから1つ選べ。 24 ③1+ ①高くなります 27 ②低くなります ③変わりません ① 01 04 of 158 | 第15章 実践演習(第1回) 第15章 実践演習(第1回) 15

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Science Junior High

答え自信ありまくりだったのになんでか違うそうです🫨??私は2.5÷0.0005でやりました。チャットGPTにも聞いたら5000Hzって言ってて私と同じ答えなんだけど、こたえは500Hzだそうです💦‼️原因わかる方解説お願いしますm(_ _)m

■ Mさんはモノコードとオシロスコープを用いて次の [実験] を行った。 また、下のまとめはMさんが 〔実験についてまと めたものの一部である。 (京都府改題) [実験] 操作① 右の図1のように、モノコードに弦をはり、木片をモノコードと弦の間に 弦 モノコード (火) tod A 木片 B 入れる。このとき、弦が木片と接する点をA、固定した弦の一端をBとする。AB間の 中央をはじいたときに出る音をオシロスコープで観測し、オシロスコープの画面の横軸 の1目盛りが 0.0005 秒となるように設定したときに表示された波形を記録する。 操作 ② 木片を移動させてAB間の長さをさまざまに変える。 AB間の弦のはる強さを操作 ①と同じになるように調 節し、AB間の中央を操作 ①と同じ強さではじいたときに出る音を、 操作 ①と同じ設定にしたオシロスコープ で観測し、表示された波形をそれぞれ記録する。 まとめ [実験] で記録した音の波形をそれぞれ比較すると、 音の波形の振幅は、 AB間の長さに 関わらず一定であることが確認できた。 右の図2は、操作①で記録した音の波形であり、音の振動数を求めると、XHz であった。次に、操作 ②で記録した音の波形から、それぞれの音の振動数を求め、 AB間 の長さと振動数の関係について調べたところ、 AB間の長さがY なるほど、音の振 動数が少なくなっていることが確認できた。 音の高さと振動数の関係をふまえて考えると、 AB間の長さが[Y なると、弦をはじいたときに出る音の高さがZ なるといえる。 図2 A ( ネルギー 光音力による現象

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Physics Senior High

20の問題についてで、解答には、閉口端の方は山は山として返ると書いてあるるのですが、閉口端は山は谷としてかえるのでは無いのですか?教えてください。

問5 次の会話文中の空欄 20 に入れる図として最も適当なものを 次ページ の①~④のうちから一つ選べ。 君た Aさん: 図5のように, 閉管のパイプの左の管口付近に音源 S とマイクMを 固定し, Sを1回たたいて音波を発生させたら, Mは図6のような 波を観測したよ。 1回目の周期で観測された波は, 音源 Sからの直接 音だね。 Bさん: 2回目以降の周期の波の先頭の山や谷は、図3の実験での考察と同様 に, パイプの左端で反射される直前にマイク M がとらえたものと解 釈していいね。 Cさん: 図6を見ると,2回目以降は、波の山が先に到達するときと,谷が先 に到達するときが, 交互に現れるようだ。 実に面白い。 Aさん:もっと面白いことを考えた。 図5のマイクM を閉管の中央の点Dに 動かして固定したうえで, 音源Sを1回たたいて音波を発生させて みよう。 このとき, マイクMが波を初めて観測してからのMが観 測する波の時間変化の様子を表すグラフは 20 のようになるだ ろう。 高山 山 M D 図 5 で fu 1回目 2回目 3回目 4回目 5回目 図6 ・時間 AA ① 名 ② ル (3) 時間 時間 時間 時間 HA S: Op BPE

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Physics Senior High

への問題です なぜQ=U+WのWを考慮せずに立式しているのでしょうか? 定圧変化であるためW=0ではないはずなのになぜかWがありません、、、どなたか教えてください

音源1 19 ntsto 発する音源と音源2が置かれ 音源は静止しており、音源2 音源2の間にいる軸 されており,ヒーターの体積と熱容量は無視できる。 また、シリンダー内の熱が ヒーターを通して外部に漏れることはない。 気体定数をRとする。 ヒーター 風はなく, A B 冷却器 音源2 L 図2 2025年度 前期日程 物理 図1 (イ)観測者が観測した音源2からの音の振動数を求めよ。 (ロ) 観測者は動き続けたまま、音源2は点Aに到達すると停止し, 十分に時間が 経過した。 その後観測者が点Aに到達するまでの間に観測する単位時間あたり のうなりの回数を求めよ。 なお、観測者と点Aの距離は十分に長く、観測中に 観測者が点Aに到達することはないものとする。 (B) 図2のように, 断面積 S, 全長Lのシリンダーの片側の壁にヒーターが取り 付けられており,他方の壁の中央には冷却器が壁と隙間を開けることなく取り付 けられ、壁となめらかに接続されている。 そして, シリンダーの中には両端の壁 の間をなめらかに動く質量M厚さ / Lのピストンがシリンダーと隙間を開け ることなく取り付けられており、シリンダー内部はピストンによって2つの空間 に分かれている。 2つの空間それぞれに物質量1molの単原子分子の理想気体を 密封し,ピストンのA側をヒーターのある壁からLの位置で静止させたとこ ろ、2つの空間の気体の圧力と温度は同一であった。 このときの温度を T とす る。ヒーターに電流を流したところ、ピストンはゆっくりとなめらかに動き出し た。ピストンB側の空間の気体は冷却器によって温度が T, に保たれている。 そ して、ヒーターによる加熱をやめたところピストンは停止し, ヒーターのある壁 からピストンのA側までの距離は3Lであった。ピストンとシリンダーは断熱 2 (ヒーターに電流を流す前と, 加熱をやめてピストンが停止した後で、ピスト ンのA側の空間の気体の内部エネルギーの増加を求めよ。 () ヒーターから気体に与えられた熱量をQとしたとき,ピストンが動き始め てから止まるまでに冷却器が気体から奪った熱量を求めよ。 大 次に、冷却器を外してストッパーを設置し, シリンダーからピストンが抜けな ぃようにした。 そしてゆっくりとシリンダーの向きを変え、図3のようにシリン 2 ダーの中心軸を鉛直線と平行にする。ピストンはゆっくりとなめらかに動き、ビ ストンのA側はシリンダーの上底からLの位置で静止した。このときのビス トンのA側の気体の温度はTであった。 この状態を状態Iとする。

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1️⃣の1、2まで分かりました! それ以降教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

■ 海上で船首を港に向けて停泊している船から深さ3010m の海底に向けて音 波を発し、反射して返ってくるまでに4秒かかった。 次の問いに答えなさい。 ただし、船の長さは考えないものとする。 (1) 海中を伝わる音の速さは何m/s ですか。 ( (近大附高 [改題] m/s) (2) 船から警笛を鳴らしたところ海中を伝わり 港に届くまで4秒かかった。 港から船まで何m はなれていますか。 ただし, 警笛音は船から海中をまっす ぐに港まで伝わるものとする。 ( m) 2 (3) 海中を伝わってきた警笛音の13.2秒後に, 空気中を伝わってきた警笛音か 聞こえた。 空気中を伝わる音の速さは何m/sですか。 ( m/s) (4) 船の後方490m のところに氷山がある。 船から空気中を伝わり 氷山で反 射し港に返ってくる反射音は、(2)で海中を伝わってきた警笛音が港に届いて から何秒後に聞こえますか。( 秒後) (5) 港から船の方向に10m/sの風が吹いていた。 船より港に向けて空気中を 伝わる警笛音は何秒後に港に届くか。 次のア~エから最も近いものを1つ び記号で答えなさい。 なお、音の進む方向に風が吹く場合は、風の速さの 分だけ音の速さは速くなるものとする。 ( ア 15秒 イ 16秒 ウ 17秒 I 18秒 ある船がAくんに向かって一直線に20m/sで進んでいます。 船とAくんの 距離が1020m になったとき、船が汽笛を5秒間鳴らしました。これについて 次の問いに答えなさい。 ただし, 音の速さは340m/s とし, 汽笛の音は遠くて も必ず聞こえるものとする。 また, 答えが割り切れない場合は、小数第2位を 四捨五入して、小数第1位まで求めなさい。 (上宮高 [改題]) (1)この船が出す汽笛の音を測定したら、 1回振動するのに 0.0025秒間かかっ Hz) た。 このときの汽笛の振動数は何Hz ですか。 ( (2) この船の速さは何km/hですか。 ( km/h) (3) 船が汽笛を鳴らし始めてから、Aくんは何秒後に汽笛が聞こえますか。 秒後

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