2枚目の写真が自分の考え方なんですけどなんで3倍振動と5倍振動にならないんですか？教えてください🙇

引き出す てて音を聞いた。 すごとにBで開 ・振動数は何Hz その後、C 聞こえる音はそ なお、クインケ 16 東海 さがある。た 弦から出る 00Hzのおんさ なりが生じた。 じなかった。 -171 図のように,円筒形のガラス管を空気中で鉛直に立て,その中に 水を入れる。 ガラス管の底と水だめはゴム管によりつながれており, ×180 水だめを上下することにより管内の水位を調整できる。いま,管口 近くにスピーカーを置き, 振動数が450Hzの音を出し続ける。 この状態で管内の水面を管口近くまで上げ, そこから水面を徐々 最も大きく聞こえ, 距離が 55.0cmのときに再び音が最も大きく聞 に下げていくと, 管口から水面までの距離が170cmのときに音が こえた。このとき,スピーカーから出ている音の波長はアcm, 音の速さは m/sである。 ガラス 2 スピーカー 水だめ cmの位置である。ま ここで、管口から水面までの距離を55.0cmに固定する。このと き、管内の空気の密度が時間的に変化しないのは管口から [18 千葉工大] 182 た水面の位置をそのままにして、スピーカーから出る音の振動数を450Hzから徐々に 大きくすると、次に音が最も大きく聞こえるのは,振動数が エHz のときである。 ただし、開口端補正は音の振動数によらず一定とする。 × 189 気柱の振動■図の太さ一様な管は,ピ ストンBを動かして,管口AからピストンBまで の長さを調節できるようになっている。 音源から振動数の音波を出しながら,Bを動かしてをしにしたらよく共鳴した。 続いてBをゆっくり動かしたら,しがのとき再びよく共鳴した。 開口端補正は無 視する。 (1) 音波の波長を, l を用いて表せ。 (2), 音波の振動数をfから次第に大きくしたら, 振動数がf' のときまた よく共鳴した。 4 人をする f'はfの何倍か。 ■さを,m,s 数は変わら 最大) 1 ヒント 185 2 つの経路の経路差は,引き出した距離の2倍ずつ長くなっていく。 186 弦を長くすると, 基本振動の波長が長くなり、 振動数が小さくなる。 187 (4) 振動数が (3)の結果と等しいことを利用する。 188 (ウ) 空気の密度が時間的に変化しないのは、定在波の腹の位置である。 189(2) 気柱の長さが - 波長の何個分かを考えるとよい。 -182

斜方投射の問題です。 （2）の途中の計算の部分でオレンジの波線の部分について質問です。 tは(1)で求めたものをそのまま代入しているのは理解出来ているのですが、最初のv0 sinθがどこから来たのかがわかりません。 どなたか教えてください🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

5 斜方投射 水平面上で水平面に対して0の角度で小 球を投げ上げた。小球の初速度の大きさをvo[m/s], 重力加 速度の大きさをg 〔m/s2] とする。 Vo 0 (1) 初速度の水平成分 Vox, 鉛直成分 Voy の大きさはそれぞれ 何m/sか。 (2) 小球が最高点に達するまでの時間は何秒か。 また, 最高点の高さんは何mか。 (3) 小球が水平面に落下する点までの水平到達距離は何mか。 (4) 角度を何度にとると, (3)の水平到達距離が最大となるか。 必要があれば 2sincos=sin 20 を用いよ。 例題 2,11

三角比だと思うのですが、理解ができません。 (2)の解答3行目の2×|EA→|cos45°ってどういうことですか？？

右の図のように, x軸上の点A,Bにそれぞれ+g, g(g>0) の電気量をもつ小球があり,それらの間の距 離は2a である。 小球の半径はαに比べて非常に小さい とし,また,クーロンの法則の比例定数をんとする。 (1)2つの小球間にはたらく静電気力の大きさはいくらか。 +q A -q a a B x (2)線分ABの垂直2等分線上で、x軸よりαの距離にある点Cでの電場の強さ Ec を求めよ。 また,その向きを矢印で示せ。 指針(1)クーロンの法則「F=k9102」 (2) 点A, Bにある電荷が点Cにつくる電場をそれぞれ EA, EB とすると Ec=EA+EB 4 EA (+1C) C Ec 向き 解答 (1) 静電気力の大きさ F=k- (2a) 2 (2) AC=BC=√2 であるから gg =k4a² g2 EB 45° |EA|=|EB|=k- =kaika (√24) 2 2a2 図より Ec=2x|EA | cos 45° POINT A(+q) FとEを混同するな 45° B (−g) x =√2E=2kg Q 2a2 静電気力F=k9192, 電場E=ky 向きは図のようになる。

なぜ√2倍ではないのですか？

23* 基質量 M のおもりAとおもりBを糸で結び、 滑らかな定滑車と動滑車に図のように糸αをかけて つるす。 滑車の質量は無視でき, 重力加速度の大きさ をg とする。 平 a (1)Bの質量がm のとき, 全体は静止した。 糸αの 張力Tと m を Mg を用いて表せ。 (2)次に,Bの質量をm(>mo) とし、 全体が静止し ている状態からA,Bを静かに放す。 (ア) Aが高さんだけ上がったときの速さをぃとす 出る。このときのBの下がった距離と速さを求め よ。続けたところ、板は運動し、Pは AVIA M (イ)前問の間に,Bが失った重力の位置エネルギーはいくらか。 (ウ)Aの速さをM,m, hg を用いて表せ。 BA m (金沢大 +大阪電通大)

(5)(ウ) なぜ振幅がだんだん大きくなるんですか？

ているか。 71* 基 図は縦波を表すグラフである。 0.1 y[m] (東京理科大) t=0 X 軸は媒質のつり合いの位置を, y 軸 は左右への媒質の変位 (右方向を正)を P 表す。 -2-1 0 ・0.1 3 4 5 x [m] 波は右へ速さ2m/s で進み, 波の先 端が自由端P(x=5mの位置)に達した時刻を t=0s とする。 (1)この波の周期はいくらか。 (2)t=0s において,媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲 で答えよ。 (3) 右方向の媒質の速度を正として時刻t=0s において, 各位置にお ける媒質の速度uの概略を、図の範囲内でグラフに描け。 (4Xア)この波が自由端Pで反射して, 反射波の先端が点x=0mに達す る時刻を求めよ。 (イ)その時刻において, 図に示す各位置での変位をグラフに描け。 x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0≦t≦4.5s の範囲でグ ラフに描け。 (5)Pが固定端の場合について,前問(イ), (ウ)のグラフを描け。 (名古屋市大信州大)

【高校物理、電磁気学】 河合塾出版の参考書、「高校物理」の例題4-5で分からないことがあります。 (c)(d)を解説と異なる方法で求めようとしました。(c)は答えが合いましたが、(d)は合いませんでした。私の解答を書きますので、どこが間違っているかをご指摘頂きたいです。一応... 続きを読む

第1章 電場 275 例題 4-5 電場と電位・位置エネルギー 真空中の電荷と電場に関する下記の y 文において, (a)から (d) にあ てはまる式を記せ。 ただし, クーロン P(-d,d) の法則の比例定数をk [N·m²/C2], •C(0,d) 電子の電荷を -e [C], 電子の質量 をm[kg] とし, 無限遠点での電位を 0Vとする。 0(0, 0) x B(-d, 0) A(d, 0) (1)A(d,0) と点B(-d, 0) に正の電荷 Q を固定し,y軸の点 C(0, d) 電子を置く。 D(0,- -d). 点Cで速度 0 であった電子が電場で力を受けてy軸上を動くとする と、原点0での速さは (a) | [m/s] となる。 (2) 点Aと点B の正の電荷 Q のほかに, 点Cに電気量 Q [C] の点電 荷を固定する。さらに,これら3つの点電荷を固定したままで, y 軸上 の負の方向の無限遠点に置かれた電気量 - Q [C] の点電荷をy軸に 沿って点D (0, -d)までゆっくりと動かす。 このときに外力がする 仕事は(b) [J] である。 (3)点Aと点Bに電荷 Q, 点 C と点Dに電荷 - Q を固定した状態から, 点Cの電荷 Q をC→P→B の経路で点B まで, また点Bの電荷 Q をB→O→Cの経路で点 Cまで同時にゆっくりと動かす。 このとき外 力がする仕事は (c) [J] である。 さらに,点Aの電荷 Q と点B の電荷 Q を固定したままにして, 点Cの電荷Qをy軸の正の方向に向かって無限遠点まで,また点Dの 電荷-Qをy軸の負の方向に向かって無限遠点まで同時にゆっくりと 動かす。 このとき外力がする仕事は(d) [J] である。 (東北大) 解答 (1) (a) 点A,Bの電荷による点Cおよび点0の電位は, それぞれ, Vc= kQ kQ √2kQ + √2d √2d d kQkQ_2kQ Vo d V₁ = kQ+kQ d 求める速さをひとする。 力学的エネルギー保存則より, 1/12m+(e)xVo=(-e) Vc .. mv²= (2-√2) kQe d

Point4の所で上の方で矢印が内側に向いているのに「伸び」と書いているのがしっくりこないのですがどう考えればいいのでしょうか？🧐

(2) 弾性力は, ばねに 「セリフ」 を言わせよ 伸び縮みしたばねが,もとの長さ(自然長) に戻ろうとしてはたらく 力が弾性力だ。 ばねの弾性力の大きさF〔N〕は, ばねの伸び縮みの大きさ x[m] に比 例する。 これをフックの法則という。 F=kxx このときこの比例定数k [N/m] をばね定数とよぶ。 ばね定数とは, ばねを1m伸ばしたり縮めたりするのに要する力だよ。 よって, kが大 きいばねほど硬いばねとなるね。 ここで,問題だ。 次のすべてのばねとおもりは,それぞれ同一のも のとする。 このとき, ばねの伸びが大きいのは次の(A)と(B) のどっち? 0000000 0000000 そして,次に,おもりに注目して力のつり合いを考えると, (A)のおもり kx=mg (B)のおもり(どちらでもよい) kx=mg よって,XA=XBとなるのだ。 よって, (A)と(B)のばねはどちらも同 じ伸びなのだ。 ちょっと引っかけ問題だったかな。 ウーン, それでもやっぱり (B)のほうが両側から引いてい るから,伸びが大きくなるように思えるなあ。 じゃあ、こう考えたらどうだろう。 つまり 「(A) の壁と (B) の左側 のおもりは同じ役目をしているのだ」 と。 (A) の壁のつけ根の力のつ り合いの式は,F=kx=mgとなって, mgと同じ力をばねに与えて いるだろう。 弾性力で大切なのは, ばねを見たら伸び縮みを未知数として仮 定して,そのばねについている物体に関する式を立てて, 仮定した xの値を求めるというやり方なんだ。 (A) (B) う~ん。 (B)のほうが2つのおもりで引かれているから, 2倍の伸びになっているのかなあ~。 一見そう見えるよね。 でもあくまでも基本に忠実に力を書いてごら ん。 それぞれのばねの伸びを A, B と仮定することが大切だよ。 伸びxと仮定 F kx 0000000 (A) 伸びx と仮定 0000000 kx kx Ekxs img mgmg (B) POINT4弾性力 kx 伸びx kx 0000000000 /kx 縮みx ばねには必ず 伸び縮みの 「セリフ」 を書 き込め! kx

（③）がなぜその答えになるのか全然わかりません💦 分かる方いたら解説お願いします。

22 基本例題 14 力のつり合い 右図のように, 2本の伸びない糸 1, 糸2を用いて重 さのおもりを天井からつるして静止させた。 糸 1, 糸 2の張力の大きさをそれぞれ T, T2 とする。 (1)おもりにはたらく水平方向の力のつり合いの式を示せ。 (2) おもりにはたらく鉛直方向の力のつり合いの式を示せ。 (3) T1,T2はそれぞれ Wの何倍か。 糸 1 60° おもり 天井 糸2 30% 考え方 () ?? 物体にはたらく力を各方向の成分に分けて, 力のつり合いを考える。 [解説] 早となす角の滑らかな斜面上に表 (1) 水平方向の力のつり合いより WIN の小物 体 aucot a 正の向き Tisin 60°=T2sin 30° S よって、12/27 Ti = (2) 鉛直方向の力のつり合いより Ticos 60° + T2 cos 30°= W よって、12/27i+ √3 T+ T₂ = W 2 T T₁ 正の向き W (3)(1)(2)の2式よりT=1/2wTw W Tacos30° T1 よって, T. は 1.2倍が倍。 2 別解 30° 60° 90°の直角三角形の辺の比を用いて, 力のつり合いの式を示してもよい。 Ticos60° T₂ 60° Tu -30° Tsin60° T2sin30° √3 2 60° 1 √3 130% 2 w

共テ物理基礎の波の問題なんですが、振動数に√が入ってくる理由と、比の表し方がどうにも理解できません。わかる方お願いします。

27 伝わる波の速さ) (p.138) AB間の中心を押さえながら、その弦を鳴らした・・・ ABの中心が節となる定常波 解答 問1 ① リード文check 23 ●基本振動 腹が1つの定常波 間3④ 税 弦の固有振動のプロセス プロセス 0 Process プロセス 1 定常波の図をかく プロセス 2 図から波長を, 弦の長さを用いて表す 問1 図2a より m が4倍になると手 は2倍になってい る。 プロセス 3 「v=ja」, 「f= -」を用いて、必要な物理量を求 張力S める 重力mg プロセス 3 「v=fi」 より 押さえないときの振動数は fmに比例 図2a する。 f = k₁√√m (k, は比例定数)･･･① 図2bより Lが2倍 になるとは 1/12 倍Lが 4倍になるとは 1/12 倍に なる。 f1/12に比例する。 ABの中心を押さえたときの振動数は ==1 よってf'f ③ 問3 プロセス プロセス 2 図 2b 実験結果より f=(k2は比例定数)………② 押さえないときの振動数は f=k³ vm m ①.②より ✓m L ABの中心を押さえたとき、この弦につい ているおもりの質量を m' とすると, 振動数 f=k L 問2 おもりの質量を変えていないことから, 弦 の張力は変化しない。 (kは比例定数) ① は m' f'] = RY L よって, 弦を伝わる波の速さは変化しない。 2 プロセス 振動数が等しい弦が互いに共鳴するから ンター過去問演習 プロセス 2 押さえないとき ✓m k- = k √ m' L 波長は = 2L 2 AB の中心を押さえたとき m = 4m' 波長は '=L よって m: m'=4:1 ④ (閉の ■

共テ物理基礎の波の問題なんですが、振動数に√が入ってくる理由と、比の表し方がどうにも理解できません。わかる方お願いします。

27 伝わる波の速さ) (p.138) AB間の中心を押さえながら、その弦を鳴らした・・・ ABの中心が節となる定常波 解答 問1 ① リード文check 23 ●基本振動 腹が1つの定常波 間3④ 税 弦の固有振動のプロセス プロセス 0 Process プロセス 1 定常波の図をかく プロセス 2 図から波長を, 弦の長さを用いて表す 問1 図2a より m が4倍になると手 は2倍になってい る。 プロセス 3 「v=ja」, 「f= -」を用いて、必要な物理量を求 張力S める 重力mg プロセス 3 「v=fi」 より 押さえないときの振動数は fmに比例 図2a する。 f = k₁√√m (k, は比例定数)･･･① 図2bより Lが2倍 になるとは 1/12 倍Lが 4倍になるとは 1/12 倍に なる。 f1/12に比例する。 ABの中心を押さえたときの振動数は ==1 よってf'f ③ 問3 プロセス プロセス 2 図 2b 実験結果より f=(k2は比例定数)………② 押さえないときの振動数は f=k³ vm m ①.②より ✓m L ABの中心を押さえたとき、この弦につい ているおもりの質量を m' とすると, 振動数 f=k L 問2 おもりの質量を変えていないことから, 弦 の張力は変化しない。 (kは比例定数) ① は m' f'] = RY L よって, 弦を伝わる波の速さは変化しない。 2 プロセス 振動数が等しい弦が互いに共鳴するから ンター過去問演習 プロセス 2 押さえないとき ✓m k- = k √ m' L 波長は = 2L 2 AB の中心を押さえたとき m = 4m' 波長は '=L よって m: m'=4:1 ④ (閉の ■