5.6.7の解き方を教えて欲しいです

[19] 図1のように置かれた物体 A と凸レンズを考える。 凸レンズと物体間の距離を凸レンズの焦点距離 とするとき, 凸レンズから距離離れた所に虚 像が見えた。 dri= t (1) 6, a f を用いて表せ。 (2) この凸レンズの倍率を, a と を用いて表せ。 次に,図2のように置かれた物体Bと凹面鏡を考 える。 凹面鏡と物体間の距離をx, 凹面鏡の焦点距離 をf2とするとき, 凹面鏡から距離y離れた 所に実像ができた。 (3)yをxと を用いて表せ。 (4) この凹面鏡の倍率をxとf2 を用いて表 せ。 次に、図1の凸レンズと図2の凹面鏡を組 み合わせて図3のような光学系を考える。 物 体Cを凹面鏡から距離xの位置に置き, 凸レ ンズを置いた位置は凹面鏡からの距離dで表 すものとすると, d=do のときに図のような 虚像が見えた。このときのdを凸レンズの初 期位置とよぶことにする。 凹面鏡 -do 実像 虚像 (5) 凸レンズを初期位置から凹面鏡に近づけ ていくと, d=d となったときに虚像が消 えた。このときのdを, fu, f2xから必 要なものを用いて表せ。 物体C 凸レンズ (6) 凸レンズを初期位置から凹面鏡の反対向 きに離していくと, d=d2 となったときに 図3 凹面鏡 も虚像が消えた。このときのd, fu, f2, x から必要なものを用いて表せ。 (7)凸レンズが初期位置に置かれているとき, この光学系の倍率を, do, fu, f2, xを 用いて表せ。 物体B 虚像 þarfi 凸レンズ 物体 A 図1 図2 実像 6 a.

(2)がよく分かりません。教えてください🙇‍♀️

225. 耐電圧 電気容量 4.0μF, 耐電圧 3.0 × 102V のコンデンサーAと,電気容量 1.0μF,耐電圧 6.0 × 102V のコンデンサーBがある。 (1) AとBを並列に接続したときの全体としての耐電圧 V1 [V] を求めよ 。 (2) AとBを直列に接続したときの全体としての耐電圧 V2 〔V〕 を求めよ。 TH

最大値V0＝BSωってなんでですか？

0= Do cos w t (Do=BS) 時刻 (Wb) (rad/s) (s) V=Vosinot 交流電圧 (V) 1 T 交流の 交流の 周波数 (Hz) (s) 磁束密度のコイルの面積 大きさ(T〕 〔m²) (Vo=BSw) @=2nf 交流の 角周波数 (rad/s) (Wb) Do=BS V₁=BS -Do V (V)A Vo O -Vo T 4 74 T 2 72 37 3T 4 T t(s) t(s)

(5)なんですが、Qが斜面を離れる時T2＝0ではなぜダメなのですか？

セント 24 〈動く斜面上の糸でつるした小球〉 (2) (4) 加速度運動しているP上で観測すると,Qには重力, 垂直抗力、張力のほかに慣性力がはたらいて、 ている。 ヒント (3) 『Qは斜面にそって上昇する』糸がたるむので糸の張力は0になる (5) Qが斜面から離れる垂直抗力は0になる N P (1) 台Pが静止しているので、小球Qには たらく力は重力、張力、 垂直抗力である (図a)。張力の大きさを T, 垂直抗力の 大きさをNとすると, 小球Qについて、 斜面方向の力のつりあいより mg coso B T=mgsin0 [N] 斜面に垂直な方向の力のつりあいより N=mg cos 0 (N) (2) 左向きに加速度 α 〔m/s'] で運動する台 P上で観測すると,小球Qには大きさ ma〔N〕 の慣性力が右向きにはたらき, 小球Qは静止している (図b)。 張力の大 きさを T', 垂直抗力の大きさをN' とす ると,小球Qについて, mgsine 斜面方向の力のつりあいより mg cosa T'+macos0=mgsin0 よって T'=mgsino-macos0 [N] mg 図b 斜面に垂直な方向の力のつりあいより N' =mgcos0+masin0 [N] ※A (3) 小球Qが斜面にそって上昇するとき, 糸がたるんで張力は0になる。 これよ り台Pの加速度がα 〔m/s ] になったとき, 張力の大きさ T' の値 (①式)が 0 になる。 ① 式より gsin0 よって ao= -=gtan 0 [m/s²) cos o N" T' T'=mgsin0-macos0=0 (4) 右向きに加速度6[m/s'] で運動する台 P上で観測すると, 小球Qには大きさ mb〔N〕 の慣性力が左向きにはたらき, 小球Qは静止している (図c)。 張力の大 きさをT", 垂直抗力の大きさをN" と mb sina mbicos A すると, 小球Qについて, 斜面方向の力のつりあいより T"=mgsin0+mb cos 0 [N] mg sin of 斜面に垂直な方向の力のつりあいより N"+mbsin0=mgcost mg よって N"=mgcos-mbsin0 [N] B (2) (5)小球Qが斜面を離れるとき,垂直抗力は0になる。 これより,台Pの加速度 が bo〔m/s?] になったとき,垂直抗力の大きさ N"の値 (②式) が0になる。 ②式より N"=mgcoso-mbosin0=0 よってbo= gcose g sino - [m/s2] tan 0 mgsin 0 Q mg N'Y Q mb ma masine C TIT. 図 a macose mg coso 図 c 25 (5) 三角 (7) 小 三小小交速 (1) 小 (2) A 別解 慣性系(静止系 から観測すると、小球Qはた 向きに加速度αで等加速度 動をしている。 N'S N' cos 6 1 Tsine T cose N' sin 8 10 Img 水平方向の運動方程式は ma=N'sin0-T'cose 鉛直方向のつりあいの式は mg = N'cos0+T'sin0 この2式より T'=mgsin0-macose [N] N'=mgcos0+masino [N] ←B 別解 慣性系 (静止系 から観測すると小球Qは 向きに加速度で等加速度 動をしている。 T'sin 6 N'' cos O- N" T T'' co N'' sin 10. Img 水平方向の運動方程式は mb=T"cos0-N"sin 鉛直方向のつりあいの式 mg=T"sin0+N"co この2式より T"=mgsin0+mbcos N"=mgcoso-mbsin (3

回折格子の経路差の問題で左の図の状態から回折格子を写真のβだけずらしたときが写真一枚目の右の図になります なぜAQ’=d×sinαになるのですか自分は AQ’=d×cosβ×sinαになると思うのですが docsβとdがほとんど同じになるから入れ替えて計算しているのですか　

Q) Q PA=d sne Ad:d sind

⑶です。 先生の解答解説のプリントに赤下線部が引いてあります。 なぜそのようになるのか解説をお願いします。 もしかしたら、数学では習っていないことを教えられてるような気がします。 高2です。

|(3)(2)の1が最大になる0を求めればよい。0°s0S90°の範囲では 0S sin 20 S1 となり, 1は sin 20 = 1 のとき最大となる。 題3 斜方投射 地上の点から小球を,水平方向と角0をなす向きに大きさ volm/s]の初 速度で投げる。重力加速度の大きさを g[m/s°] とし,必要があれば 2sin O cos 0 = sin 20 を用いよ。 (1)最高点に達するまでの時間も[s]とその高さh[m]を求めよ。 (2) 落下点に達するまでの時間も[s]と水平到達距離1(m]を求めよ。 (3) 初速度の大きさを変えずに、角0を変えて投げるとき,小球を最 も遠くまで投げるための角 0。を求めよ。 解(1)最高点では速度の鉛直成分(y成分)が0 用語最高点に達する となる。 「y = Dosin0 - gt」(>p.19(26)式)より 0= vosin 0 - gt. →速度の鉛直成分が0 よって = Vosin 0 「y= vosin 0-t g 1 gt°」(>p.19(27)式)より h= vosin 0·t」 2 gt? = sin'o Vosin 0 1 2 vo' sin°0 2g Vosin 0… g 7/ 0osin 0 ニ 2 g (2) 落下点では鉛直方向の変位が0となる。 「y= vosin 0t 2 1 ;gf」(>p.19(27)式)より 0= nsin@-s-2 の好= は- 2msin@) 1 gt;? 20osin 0 gt2 g t>0より 20osin 0 t2 = g 水平方向については,「x= vocosθ·t」( 2v° sin @ cos0 -p.19 (25)式)より v° sin 20 1= VoCos 0·t2 三 g g よって 200 = 90° より = 45°

何を言ってるのか理解できません。 特に(2)です、

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 toでの媒質の変 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 を,点線は別の位置での時間変化を表したものであ A B C D 1 T アイウ エ A 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 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変化は, 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。 図2 (17 日本大 改) > 263 171 n Cmt エ法沖の 丘射 *軸の正の向きに進む正 y (m] 媒質の変位 媒質の変位

解き方を教えてください。丁寧目に書いてくださると有り難いです。

pa -×0= 0 M3 X; = r cos 0 prdrd0 = ; p r2 dr [sin 01 = cos 0 d0 = =x pa3 ×0=0 「M3 1 p r sin 0 prdrd0 = M r2 dr M. [- cos 0] = Yc = sin 0 de = *y よって、重心は。= (0,0) 重心の計算(多重積分) *例題5質量がMで、密度が一様な、底面の半径a、高さが bの 円錐の重心 a-fe r dr M = pdxdydz = de dz = cb ca- r2r X; = r cos0 pr dO dr dz = …= 0 = 0 =x rb ra- r2m 1 Yc = TT r sin 0 pr d0 dr dz = … = 0 cb ca- c2r ZG = (宿題) z pr de dr dz = …→ JaJJA… まとめ * 大きさのある物体の重心を定義して、重心の位置を計算した。 * 地上での重力が大きさのある物体に働く場合、物体の各点で重力が働動くた め、つり合いを議論するとき、その重力の総和を計算する必要がある。 * 大きさのある物体に働く重力の総和は、その物体の重心に全ての重力が働 いた場合とつり合いの式は同じになる。 【宿題11質量M、密度が一様で十分に薄い2辺の長さがaの 直角に等辺三角形の重心を求めよ a a 【宿題2]質量M、密度が一様で十分に薄い半径aで2辺の間 の角が45度の扇型(円を8等分したもの)の重心を求めよ 【宿題31質量M、密度が一様で底面の半径がa、高さが の円錐の重心を求めよ。 (45° a * 宿題1、2、3を解きレポートを提出してください。 締め切りは4月24日の23時59分です。 補足:ベクトルの内積 A-B * AとBのなす角0、大きさ4,B 向きを持たない A.B= AB cos 0 ベクトルのx成分,y成分,z成分 A, = A-e, A, = A· ēy. A-B= A,B,+ AyBy +A,Bz A, =A-。 Ax x軸 ,,。:単位ベクトル = (1,0,0), é, = (0,1,0), é, = (0,0,1) |= | = le|=1, = ,.。 = é,. é, = 0 *分配法則:A-(B +¢) = A· E+ A-¢は成り立つので、 A-B= (A,,+ Ayé, + Azē,). (B,ē, + B,é, + B,ē.) = AxBx + A,B, + A,B。 12

この時って電気量がマイナスなので電流の向きは電子の向きと同じですか？

[山口大 改) 1列題 80, 423 電気量 -e[C] 向に垂直な面 いる。 を求めよ。 >例題 87

定常波の問題です カッコ2の解説の図がよく分かりません。どういう状態なんですか？

つの波の波形を表し,実線の波はx軸正の向き,破線の波 例題 39 定常波 om/s の同じ速さで逆同きにx軸上を進む2つの正弦波がある。図は時刻t3D0sのときの2 はx軸負の向きに進むものとする。 2つの波の山と山が,最初に重なる時刻t[s] を求めよ。 A2)om<x%10.0mで,定常波の腹となる位置を答えよ。 ¥ 定常波の振幅,波長,周期を求めよ。 4y [m) 3.0 100 0 2.0、4.0 ,6.0 8.0 x (m] -3.0 解答 (1)t= 3.0s(2) x=1.0, 5.0, 9.0m (3) 振幅:6.0m, 波長:8.0m,周期:8.0s リード文check 0-波長入,振幅 A の等しい2つの正弦波が同じ速さで 逆向きに進むとき, 合成波は定常波となる 定常波の基本プロセス Process プロセス 1 2つの波は距離で、時間で一T)ずつずらして, 定常波の波形を考える 3 プロセス 2 定常波の変位が最大のとき, 山や谷となる位置が腹となり, 隣りあう腹の中間に節ができる プロセス 3 定常波の振幅はもとの波の2倍, 波長·周期は同じである 解説 (1) x= 2.0mにある実線の山と,x=8.0mにある 破線の山は,ともに速さ1.0m/s で進みぶつかる。 破線の波から見た実線の波の相対速度 [m/s] は リ=1.0-(-1.0) = 2.0 [m/s] 6.0 t=7.0s t3DOs,6.0s,8.0s t=1.0s,5.0s et=D2.0s,4.0s 人t=3.0s 3.0 9.0 O1.0 -3.0 -6.0F 2つの波の山の間の距離 Ax [m] は ○は腹、●は節の位置 Ax =8.0-2.0 = 6.0 [m] よって,2つの波の山がぶつかる時間tは プロセス 2 腹,節の位置を考える 図より,答x=1.0, 5.0, 9.0m プロセス 3 振幅は2倍, 波長·周期は同じ もとの波の振幅は3.0mである。よって,定常 波の振幅は 3.0×2=6.0 [m] もとの波の波長は8.0mである。定常波の波長 も同じなので,容波長:8.0m もとの波の周期は8.0sである。定常波の周期 も同じなので,答 周期: 8.0s Ax t= 6.0 2.0 =3.0 [s] プロセス 1 定常波の波形を考える 答t=3.0s 答振幅:6.0m 2つの波の波長は入=8.0mだから, =1.0m 三 ずつずらして合成波を考える。