(2)はどうして、4分のλ×5なんですか？ 教えて下さい🙇‍♂️

閉管の固有振動 (p. 101) 類題 気柱共鳴管の管口ロ近くで, スピーカーから振動数950Hz の音を出して実験をした。管口から水 面を徐々に下げていくと, 管口から水面までの距離が9.0cm と 27.0 cm のときに共鳴した。 (1) 音波の波長入, [m], 音速» [m/s] を求めよ。 (2) 管口から水面までの距離を 27.0cmで固定し, スピーカーから出る音の振動数を 徐々に高くしていくと, 一度音が小さくなり,再度共鳴した。このときのスピーカ ーから出る音の波長a [m] と振動数 f2[Hz] を求めよ。 43 リード文check 解答 (1) 」= 0.360m, v=342m/s 9.0 cm, 27.0cm が節となる定常波ができる (2) = 0.216 m, fa=1.58×10° Hz Process プロセス 1 管口が腹, 水面が節となる定常波をかく 閉管の固有振動の基本プロセス プロセス 0 11 プロセス 2 節と節の間の距離が一波長 (腹と節の間の距離が一波長)である 2 19.0cm] 4 27.0 cm ことを用いて,波長を求める O 2 プロセス 3 「ひ3 fA」, 「f=ー」を用いて, 必要な物理量を求める oは腹,は節 解説 moa プロセス 1 管口が腹, 水面が節となる定常波をか プロセス3 「ひ3D A」,「f==」を用いて, 必要 な物理量を求める 19.0cm 振動数f= 950Hz なので, 「ひ=fA」より |27.0 cm 入」 リ= f」 o 2 = 950×0.360 = 342 [m/s) ひ=342m/s (2)D2(1)の結果から, この 気柱共鳴管では開口端補正 がないことがわかる。よっ て、右図より プロセス 2 節と節の間の距離が波長であるこ 44 とを用いて,波長を求める 節から節までの距離 () |27.0cm は 4×5=0.270 =0,270-0.090 2 A=0.216 [m] = 0.180 [m] よって, 波長入,は 入,=0.180×2 3 「=SA」より 342 カーー 0.216 = 0.360 (m] 入=0.360m = 1583.3…… =1.58×10°[Hz] 留入= 0.216m, fa=1.58×10°Hz

(１)のグラフなのですが、ab間の変化度合いの方がcd間の変化度合いより大きい理由を教えて欲しいです。

A→B よって Eント 69 (気体の状態変化と熱効率〉 Q 「DV=ー定」はアソンの法則といい, 理想気体の状態方程式 「V=nRT」 よりpを消去すると, nRT - =ー定 と表せるがnとRが定数であることから, ポアソンの法則は「TV7-!=ー定」 とも表せる。 (2) 状態。 Pa V (1) a→b, c-dは かV'=一定, b→c, d→aは V=一定 であるので図a a のようになる。 A→B (2)断熱変化では熱を吸収, 放出しないので, 熱を吸収, 放出するのは定積変化 であるb→c, d→aとなる。 b→cについて, 定積変化なので, 気体は仕事をしない。気体が吸収した熱 量をQbc とおくと, 熱力学第一法則より Qbc=Cv(Tc-T.)+0※A← Te< To より Qbc <0 となるので放熱しており, その熱量は Cv(T,-T.) d→aについて, b→cのときと同様に, 気体が吸収した熱量をQaa とおく と,熱力学第一法則より Qan= Cv(Ta-T.)+0 T> Ta より Qan>0 となるので吸熱しており, その熱量は Cv(T.-Ta) (3)気体が仕事をしたのはa→bとc→d。 断熱変化なので, 気体がした仕事 をそれぞれ Wab, Wed とおくと熱力学第一法則 「Q=4U+WLた」 より a→b:0=Cv(T,-T.)+Wab c→d:0=Cv(Ta-T)+Wed よって W=Wab+ Wed=Cv(T.-T,+Tc-Ta) (4)「カV=一定」, 理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より ルルの P, d B→C. 圧変化 0 B→C V。 V。 Vェ 2T 図a 合※A 単原子分子理想気体 の内部エネルギーの変化』 ゆえに は また,定 AU=nCy4T WLた よって したがっ nRT -V=一定 (4) C→Dほ D→Aは よって TV'-1=一定 V ゆえにa→b, c→dの断熱変化について a→b:T.V27-=T,V,"-! c→d:T.Vi7-1= T』V2"-1 Wした 令※B 気体が吸収した製 Qin, 放出した熱量 Qa, 気 がした仕事 Wの間には W=Qm-Qout が成りたち,熱効率eは よって レ V\ア-1 したがって, ①, ②式より (-)- Ta_Ta To T。 (5) A→B(定 D(定積変1 張)は熱量 (5)熱効率eは, 吸収した熱量に対する仕事の比なので, (2), (3)より Ta- To+ To-Ta_1- W e= Qa W To- T。※B← Ta-Ta e=- Qm を放出して Ta- Ta ここで0, 2式より と書けるので eミ 1Qcl Tュ-Teー) e=1- Qaa (T-T)V7-1=(Ta-Ta)V2"-! よって T-T。 =1-テ-T。 Ta- V-1 3 2 ゆえに e=1- としてもよい。 74 物理重要問題集 ()

(2)教えて下さい🙇‍♀️

(D図のよな,容積4.0×10-mの容器Aに 2.0mol, 4, B 積6.0×10-?mの容器Bに3.0mol, 127℃の気体を入れる。いずれも単 原子分子からなる理想気体である。周囲と熱のやりとりはないものと し,気体定数を8.3J/(mol-K)とする。コックを開いたときについて」土 分に時間が経過したとき、容器内の気体の圧力はいくらになるか。 内部エネルギーの保存から十分に時間が経過したときの温度を求める。 4.0×10-2m 6.0×10°m 3ml 2 mal (27 T- 360k し 87 C 「3 ()2 R 300+で3·円f00 「U-wAT, 3り V- よ) J 3 °、t :3MTO0 ,5-R.T 27) 2 十分に時間が経過したときの容器で状態方程式をたてて、圧力を求める。 PV-nRTさ) P. hAT V 5x8.32273t87) foX(6 1.5×10° (2)容積が 6.0Lの容器A と 3.0L の容器Bが,コックKをもつっ細い管で A K B つながれている。はじめ, コックは閉じられており, Aには温度27°℃, 圧力 1.0×10Pa, B には温度27℃, 圧力 2.5×10°Pa の空気が入れられ 6.0L 3.0L 5 1,0X10 p円2,5×10 ている。気体定数を 8.3J/(mol-K)とし, 細い管の容積は無視する。 コックを開いて十分に時間が経過すると」ュ_窒器内の温度はともに27°℃となった。容器内の 圧力はいくらになるか。 コックを開く前と後で物質量の和が一定なので、 開く前のA.Bと開いた後の物質量を状態方程式よりそれぞれ求める。 33 1Lニ10M (In-100L) 000 2x103 のoe)x 60x6リー Pa x(@x10). R音が ① 12.5X10)×(3.0X/0°) -Bx(4x10) -3 X/D X/0 Pe o 5.5. X10 5.5 t 3 6 55 ta 9 p. 27 (1)1.5×10°Pa (2) 1.5×10Pa

どなたか教えていただけませんか？

波の速さV [m/s], 波長入 [m], 振動数げLHZ」をそれそ A B C D 270.縦波●ある媒質中を縦波がx軸の正の向 きに進んでいる。図1は, ある時刻tでの媒質の変質 位と位置xの関係を示したもので, 図2は, 媒質の 変位とある時刻右からの経過時間との関係を示し たものである。図2の実線は x=0 での時間変化 1 1 I -x [m] *1 1 1 1 図1 アイウ エ を,点線は別の位置での時間変化を表したものであ tからの 「経過時間 る。 (1) 図1で媒質の密度が最大である位置は,A, B, c. Dのうちどの位置か。 また, x=0 における媒質の密度が最大となるのは、図2 図2 のア,イ, ウ, エのうちどの時刻のときか。 (2) 図2の点線で示された変位の時間愛化は,図1の A, B, C, Dのうちどの位置での 時間変化を表すものか。 [17 日本大 改) 26 の変位 媒質の変位

(3)がわからないです。 2枚目に、？でくくったとこがあります。教えて欲しいです🙇‍♀️🙇‍♀️🙇‍♀️

第皿章波動 合 a231. 気柱の共鳴 ガラス管の口にスピーカーを置き, 振動数6.0×10°Hzの音波を送る。ピストンを 矢印の向きにゆっくりと移動させていくと, ビストンの位置が管口から 12.7cmのときにはじめて音が 大きくなり,40.2cmのときに再び音が大きくなった。 次の各問に答えよ。 2 40.2cm 71) この音の波長は何mか。 12.7cm ピストン (2) この音の速さは何 m/s か。 (3) 3度目に音が大きくなるのは,ピストンの位置が管口から何 cmのときか。

2/3ktはどこからきたんですか？

VM×10-3 *…10 VAM 量という。 アボガドロ定数を 6.0×103/mol, 気体定数を 8.3J/(mol-K) として、 次の各 プ回セス間に答えよ。 I 圧力 1.0×10Pa の気体0.10m°を, 温度一定のままで0.050m°に圧縮すると, 圧力は Process いくらになるか。 体積0.30m°の気体を圧力一定のままで127℃にすると,体積はいくらになるか。 2.0×10Paで体積 0.30mの気体は87C, 体積0.40m°になると, 圧力はいくらか。 ;圧力2.0×105 Pa, 体積 5.0×10-3m°の気体が0.20mol ある。この気体の温度は何Kか。 ; 27℃. 1.0×10Pa の状態で,体積1.0cmに含まれる空気の分子数はいくらか。 g 127℃のヘリウム分子の平均運動エネルギーは何Jか。ただし,ボルツマン定数を 28.2 cm 昌度を 00 1.38×10-23J/K とする。 TAns. 1 2.0×10°Pa 6 が存 20.40m 1.8×105Pa 46.0×10°K 5 2.4×109個 6 8.28×10-21J

(1)の問題で、lに0.402-0.127を代入したのがよくわからないです。教えて欲しいです。🙇‍♀️🙇‍♀️

Aん 合 231. 気柱の共鳴 ガラス管の口にスピーカーを置き, 振動数6.0×10°Hzの音波を送る。ピストンを 矢印の向きにゆっくりと移動させていくと.ピストンの位置が管口から12.7cmのときにはじめて音が 大きくなり,40.2cmのときに再び音が大きくなった。次の各間に答えよ。 (1)この音の波長は何mか。 2 -40.2cm -12.7cm ピストン (2) この音の速さは何 m/s か。 の (3) 3度目に音が大きくなるのは, ピストンの位置が管口から何cmのときか。

Fの符号ってどう考えるんですか？

I 誘導起電力に関する以下の問1~問3に答えよ。 問1 図1のように, z軸に平行な長さ LIm]の導線が, y軸の正の向き(紙面を表 問2 につ 線い から裏に貫く向き)に加えられた一様な磁束密度B(T]の磁場の中を、 の正の向きに一定速度»[m/s)で運動している。導線内部の電子(電気量 -e[C))にはたらくローレンツカと, 導線に生じる誘導起電力について考え 2車 x軸 り 車 る。以下の設問に答えよ。 (M FWM へ導線内に静止している電子(電気量 - e)は導線の運動によって2軸方向に ローレンツカを受ける。このローレンツカF[N]を, z軸の正の向きを正と 式して示せ。 の小ら4小ケす 2)導線中の電子がローレンツカを受けて移動すると導線内部の電荷分布に偏 こりが生じ, 導線内部に電場 E(V/m]が生じる。 電子はこの電場から力を受 小 け,2つの力がつり合ったところで電子の移動が止まる。カのつり合いの式 を, ローレンツカF, 電場Eを用いて示せ。ただし,F、 Eはz軸の正の向 きを正とする。 の J出飛へ (3) 導線の両端間に生じる起電カをFを用いて表せ。ただし,z軸の正側の電 位を高くする場合の起電力を正とする。 面突ケh日お 小 100

諏訪東京理科大学の2020年度の物理の問題なのですが、解説が載ってなかったので、時間がかかると思いますが、誰か解説お願いします🙏🙇

L]以下の問いに答えなさい。 解答はすべて解答用紙の指定されたところに記入し なさい。(3)は, 途中の計算式も含めて記入しなさい。 円周率を π, 重力加速度の大 きさをgとする。 I 図1のように, 水平と角θをなす斜面に沿って, ばね定数kの軽いばねの下端が固 定されており,上端には質量 Mの物体Pが取り付けられている。 斜面に沿って下 向きを正の向きとするx軸をとり, ばねの自然長の位置を原点 O とする。 はじめ 物体Pは,自然長から Ax だけ縮んだ点A で静止していた。 いま物体Pをx=1+dx の点Bまで押し下げ, 静かに手を放した。物体Pの大きさおよび斜面との摩擦は 無視できるものとする。 (1)以下の文章の空欄に適する数値および数式を補い, 文章を完成させなさい。 Ma sin 物体Pに働く重カの斜面方向成分の大きさは M,g,0を用いて の],点A で静止しているときのばねの弾性力カの大煮さはん, Ax を用いて の と表せ るので, g, k, M,0を用いて4x= く弾性力の大きさはん,1,4xを用いて と表せる。点Bにおいで物体Pに働 と表せる。物体Pは単振動するの で,その角振動数をωとすると, 点におげる加速度 aはωおよび!を用いて -M= Mgsiag-Alf+al) と表せ 本t4入) ーム! と表せ,運動方程式は g, k, 1, M, Ax, 0, o を用いて る。これより,角振動数 および周期Tをπ, M, kのうち必要なものを用いて a= 表すと,それぞれ ω= @ T= となる。 AB 間において物体Pの速さが0になるどきの座標をA×および!を用いて表 Aスtイ すとx= となる。この位置を重力による位置エネルギーの基準の位置に とる。すると,この位置において物体Pが有する力学的エネルギーは1,1,4xを +41 用いて| 0 と表せ,物体Pが AB 間の座標xを通過するときに有するカ学 的エネルギーは、その瞬間の速さvおよびん,,M,x,4x, gを用いて -ス) Sing+ D「と表 せる。この2つの力学的エネルギーは等しいので, 座標×を通過する物体Pの - s 127 12) 速さはん,M,x g,θを用いてv= ど表せる。これが最大値 Vmax となる ときのx座標は,1, M,g,θを用いてx= 19 と表せ, Vmax はk,1, Mを用い My sin@ て Vmax の と表せる。 M

下線部が何故あるのか分かりません

のここがポイント ピストンは,外側から 20Nのカと大気圧による力, れらの力のつりあいから内部の圧力を求める。 ふる力を受 223 大気圧 による力 27 ピストンには図のような3つの力がは たらき,これらがつりあっている。 F 「p= を用いると,力のつりあいの 内部の圧力 による力 式は 20N p×(1.0×10-)-20 ー(1.0×10)×(1.0×10-)=0" F-15 1 崎画積は前 ことに注意。 1,0cm =1 よって p=(1.0×10°)+ 1.0× 20 -4=3.0×10°Pa