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物理 高校生

物理のヤングの実験についてです。 最初の青線のところの(エ)の式変形が分かりません。 あと下の(キ)もわかりません。

170 第3編 波 基本問題 337. ヤングの実験次の を正しく埋めよ。 図のように, 単色光源をスリット So およびスリット 光源 S1, S2 を通してスクリーンに当てる。 So と S1,S2 の中 点M を通る直線とスクリーンの交点をOとする。 スリッ ト S1, S2 の間隔を d, MO の距離をとする。 また, 空 気の屈折率を1とする。 これは, 実験を行った科学者の名前からアの実験とよば れている。 S1 -Sol -M+₁- S21 スクリー スクリーン上で点Oから距離xだけ離れた点をPとするとき, 距離 SPはイ 距離 S2Pはウとなる。ここで, xやdに比べて1が十分大きいとする。|a|が1に 記 338 回折格子 図のように 格子定数の同 比べて十分小さい場合に成立する近似式√1+α=(1+1+を使うと,S,P と SPの光路差はエ】となる。 波長を入とすると, 点Pで明線となる条件式は m(m=0,1,2, ・・・・・) を用いてオとなる。 (a)波長 4.5×10-'m の青色の単色光源を用いたとき, 隣りあう明線の間隔はカm となる。 ただし, d = 0.10mm, l=1.0m とする。 (b) 波長 4.5×10-7m の青色の単色光源と波長 6.0×10-7m の橙色の単色光源を同時に 用いたとき, スクリーン上で, 青色と橙色の2色の明線が重なる位置が確認された。 2色の明線が重なる位置の間隔はキmとなる。 ただし, d=0.10mm, l=1.0m とする。 [北見工大改] 例題 66,343 A SEN 光と 折角を 光Iと 流水の 光が強め 人気の色に また、

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物理 高校生

助けてください!! (2)でQの部分に(1)の答えになっている34が使われているんですけど、熱とエネルギーの単元において、力学的エネルギーと熱量の値は同じなんですか?

例題28 摩擦熱の発生 傾きの角30°のあらい斜面上に, 質量 2.0kg の金属板を 置いて静かにはなした。斜面に沿って10m だけすべりおり たとき, 金属板の速さは8.0m/sであった。 金属板の比熱を 0.17J/(g・K), 重力加速度の大きさを 9.8m/s²とする。 (1) 金属板が10m だけすべりおりる間に失われた力学的エネルギーはいくらか。 (2) 発生した熱量の半分が金属板に伝わった。 金属板の温度上昇はいくらか。 ●センサー 35 摩擦力がはたらくときのよ うに、力の向きと変位の向 きが逆向きのとき, 仕事は 負となる。 失われた力学的エネルギー の分だけ摩擦熱が発生した。 そ の半分が金属板に伝わり, 金属 板の温度上昇に使われた。 30° 解答(1) 初めの金属板の力学的エネルギーをE〔J〕, 10m だけすべりおりたときの金属板の力学的エネルギーを E2〔J〕, 10m だけすべりおりたときの位置を重力による位置エネル ギーの基準面とすると 後一前 E₁= x 2.0 x 0 + 2.0 x 9.8 x 10 sin 30°=98[J] (1/2×2 [128 1 34 x - = (2.0x10²) x 0.17 × AT 2 したがって, AT=5.0×10™ 〔K〕 1 E₂² x 2.0×8. ×8.0-42.0×9 2.0×9.8×0=64[J] 2 失われた力学的エネルギーは,E-E2=98-64= 34[J] (2) 金属板の温度上昇をAT〔K〕 とするとQ=mcAT より,

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物理 高校生

N=0なのはなんでですか?N=0だと離れてしまっている

POWE 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。台車の質量をm、重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする。 ∠COB が0となる点Bで, レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 (2) 台車が点Cを通過するための, 出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて, 点Bでの速さを求め, 台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点CでN≧0であれ ば、台車は点Cを通過できる。 すなわち,高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし, 水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh= -mv²+mgr (1+cose) ... ① 地上から見ると,点Bにおいて台車が受ける力 は,重力,垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso IN B mg mg cose 運動方程式は, 02 m r N= OO A img cos0+N... ② 式 ① ② から”を消去し, Nを求めると, mg (2h-2r-3r cos0) r 0= 発展問題 212, 213,214 0 mg r A (2) 点Cでの垂直抗力Nは, (1) のN00 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点Cで N = 0 になるときの値である。 (1) の結 果から, (2ho-5r) Q Poin 《Point h=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は, 力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。 B 5 =r

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