?のところがなぜそのような運動方程式がたてられるのか教えていただけないでしょうか。

第23章原子と原子核 147 基本例題 90 放射性崩壊 > 165,166 Po は安定な原子核Pbになるまで一連の放射性系列に従って崩壊する。 Po - a崩壊 0 B崩壊 ② B崩壊 ③ Pb Bi → Po → Pb (1)Po の原子核に含まれる陽子数と中性子数を求めよ。 (2) 0のPB, 2の Bi の原子番号と質量数をそれぞれ求めよ。 (4)Po がPbになるまでにα崩壊, β崩壊をそれぞれ何回行うか。 (静止したPO から放出されたα粒子の運動エネルギーK。と, @のPbの運動エネルギーKeの比 K。:K。 を求めよ。 (3) 3の Po の同位体を上記の中から選べ。 α崩壊はZ→-2, A→-4。 B崩壊はZ→+1, A→±0。 (5) 分裂の際, 運動量が保存することから,速さの比 Da: D が求められる。質量比=質量数の比 圏(1)陽子数=原子番号 Z=84 中性子数=A(買量数)-Z=218-84=134 (2) α 崩壊は Z→-2, A→-4 なので 0Z=84-2=82 A=218-4=214 B崩壊は Z→+1, A→±0 なので 2 Z=82+1=83 A=214±0=214 (3) 同位体とは原子番号Zが同じ(元素記号も同じ)で質量 数Aが異なる原子核のこと。したがって Po (4) それぞれa回, B回とおくと A→218-4a=206 α=3回 Z→84-2a+B=82 B=4回 (5) α粒子は He, ①の PbはPbなので、 Ma:mpo=4:214=2:107 分裂の前後で運動量保存より Ve= 2 0=maVa-MpoUFo Va: Un三mPs:Ma Ka:K= -MPOUP6 2 MaVa =mam:mpoMa=mpo :ma=107: 2

どのように解くのか分かりません🙇‍♀️ 教えて頂けると嬉しいです。

きに進む正弦波の時刻 t30 における波形であ のような波形になった。次の各問に答えよ。 る。t=0.50s のとき, 山PがP'に移り,破線 に入射し c軸方向の 射波を示し したときC y(m] 4 0.20 0 Im) 0.10 P priig -0.20 (1) 図 2.04.0% 6.0 8.0 x[m] (2) 入 -0.107 きる (1) 波の波長, 速さ, 振動数は, それぞれいく て答 存在する (3) E らか。 (2) x=0 の媒質について, 変位y[m]と時刻さ (s)の関係を表すyーtグラフを描け。 そ で

(3)の問題で、解説の最後の=R+(μ'dcosθ)まではたどり着いたのですが最後dを代入してからどのようにしたら答えになるのかが分かりません。

187.仕事と運動エネルギー ●質量2.0kg の物体が, なめらかな水平面のx軸上の原点Oを速さ 3.0m/s で通過 した瞬間から, 速度の方向を含む鉛直面内で一定の角日だ F(N) F Oト 10m け上向きに力F[N] を加えた。カFの大きさは移動ととも に右のグラフのように変化する。また, cos0=0.80 とす 8.0 る。 2.0 (1) カFが物体にした仕事Wは何Jか。 (2) 物体が x=D10m の点を通過する瞬間の速さひは何m/s 10 x [m) 100 か。 こ 代 108.保存力以外の力の仕事 ● 半径尺の円 弧状のなめらかな曲面ABがある。円弧の上 端Aと円弧の中心0の高さは等しく, 円弧の最 下点Bと0を通る線は鉛直である。その右側に HT はなめらかな水平面 BC と傾角0のあらい斜面 CD がある。いま, 円弧の上端Aから質 量mの小物体を静かにはなしたら,円弧にそってすべり降り,さらに斜面 CD にそって のほり始めたが,点Cからある距離を進んだ点Xで速度がいったん0になった。その直 後に逆もどりをして, 円弧面のある高さの点Yに達したところで再び速度が0になった。 小物体と斜面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。 (1)小物体が最初に円弧の最下点Bを通過するときの速さかはいくらか。 (2) CX 間の距離dはいくらか。 (3) 小物体が逆もどりをして円弧面をのぼったときの最高点Yの高さHは,点Bを基準 にしていくらか。 R A X D B メ 末 ( 大のびの (東京電機大 改] > 105 ヒント 107. カFの分力 Fcos0のみが仕事をする。(F-x 図の面積)×cos0 が, Fのした仕事となる。 108.動摩擦力は, 斜面の上り, 下りともに物体に対して負の仕事をする。

（2）が分かりません。 考え方がわかりません。 どこの屈折率がどうなるのかよく分かりません。教えてくださいお願いします

射させた反射光の強度はどのようになるか。 屈折率1.4のガラスの表面に屈折率1.5 の薄膜をつくり, 波長6.0×107mの単色光 16. 光波 197 (2)(1)で求めた厚さの薄膜を,屈折率1.6のガラスの表面につくると, 膜に垂直に入 基本問題 411, 412 に垂直に入射させて, その反射光の強度を測る。次の各間に答えよ。 を 射光の強度が極大になる場合の, 最小の膜の厚さはいくらか。 薄膜の上面,下面での反射光が干渉 をdとすると,経路差は往復分の距離 2d であ り,m=0, 1, 2, …として, 経路差が半波長 2/2の(2m+1) 倍のときに反射光が強めあう。 指針 ある。経路差が生じる部分は薄膜中にあるので、 薄膜中の波長で干渉条件を考える。このとき、反 射における位相のずれに注意する。 解説) 境界面で反射するとき, 反射光の位相が元ずれ る。薄膜の上面Aにおける反射では位相が元ず れ,下面Bにおける反 射では位相は変化しな い。薄膜中の波長は, パ=A/nである。膜厚 2d=(2m+1) …0 2n 入 (1) 屈折率のより大きい媒質との 最小の厚さは m=0 のときなので、 各数値を代 入して、 2d=(0+1) 6.0×10-7 2×1.5 d=1.0×10-"m (2) 薄膜の上面, 下面のそれぞれで, 反射光の位 相が元ずれる。したがって, 式①は弱めあう条 件となり,反射光の強度は極小となる。 πずれる A。 変化しない B 甘 - 日日石 第V章

（2）です。1mmあたり100本の筋が入っているということは格子の間隔dは101個あるので..と考えたのですがなぜ100でわっているのですか？101でわるのではないのですか？

90 図のように,「格子定数d[m) の回折格子に光源からの光を垂 直に入射し,回折格子から距離 L だけ離れているところにスク リーンを配置して以下の実験を 行った。 (1) 光源として波長入 [m]のレーザー光を用いたところ,スクリーン上 に明るい点の列が観測された。中心の明るい点から測ってm 番目の 明るい点までの距離をxm [m] とし, Xm がL[m]に比べて十分小さい とした場合, xmを入, d, L, m を用いて表せ。 ただし,中心の明る のい点をm=0 とし,微小角0に対してsin 0 =tan0 の近似を用いて よい。またこのとき,明るい点の間隔 4x[mを求めよ。 (2) 前問において, 回折格子のすじが1mm あたり 100本あり,Lが 1.00 [m]のとき m=3の明るい点までの距離x,が19.0[cm]と測定さ れた。レーザー光の波長入 [nm]を求めよ。 レーザー光源 または白色光源原 Xm. 回折格子 L スクリーン

(2)で電池がした仕事の求め方が分かりません💦電池を通過した電気量の出し方が分かりません

86 14コンデンサー 107.(スイッチの切りかえによる電荷の移動〉 図のように,電圧 V% [V), 21/%[V] の電池 E, Ea, 電 気容量がいずれも C[F]のコンデンサー C., Ca, 抵抗値 R[Q]の抵抗 R,スイッチS, Saが接続されている。最 初,スイッチ S, Saは開いていて, Cl, Caには電荷は蓄 えられていないものとする。また, 電池の内部抵抗は無 視できるものとする。次の問いに答えよ。 (1) S, を閉じてから十分に時間が経過した。 この間に電池 E, がした仕事を求め上 『2) 次に,S, を開き Sa を閉じた。 十分に時間が経過した後の Ca の両端の電位差を並め また,この間に電池 Eaがした仕事を求めよ。 (3) 続いて, S,を開き, S, を閉じた。十分に時間が経過した後,Si を開き S2 を閉じた。。 に十分に時間が経過した後の, C2の両端の電位差を求めよ。 (4)この後,(3)の操作をくり返すと, Ca の両端の電位差はある有限な値に近づく。その SI S。 R R[Q) C。 C[F) C」 C[F)〒 キ E」 V% [V) E。 2V (V) (17 大阪市大 求めよ。

Bの(3)で力学的エネルギーの立て方が分かりません

4 軌道上を 2m/s), 地 次の問いに答えよ。 ただし, 月は質量 M [kg),半径 R[m]の球体とし, 弾丸,の質量 を近(kg)ノ万有引力定数をG[N·m?/kg°]とする。 また, 数値を求める場合の答えの 有効数字は2桁でよい。 人工衛星 【A)月の表面から表面に垂直に無限遠方に向けて弾丸を発射する。 (1) この弾丸が無限遠方に達するための最小の初速度 m/s] を表す式を求めよ。 このとき,弾丸が発射直後にもつ運動二ネルギーの数値を求めよ。ただし, m=2.0 kg, G= 6.7×10-1! N.m?/kg? およびM=7.3×10 kg, R=1.7×10° mで ある。 位時間に ]の大き きる速度 (B] 次に,図のように, 月の表面から 発射した弾丸が地球表面に達するた めの最小の初速度 v」 [m/s] を求めた い。ただし,弾丸は地球の中心と月 の中心を結ぶ直線上を飛行するもの とし,月の地球の回りの軌道運動は 考えないものとする。地球の質量は月の質量の 81倍である。また, 地球の中心と月 の中心の距離をDM]とする。 (1) 地球の中心と月の中心を結ぶ直線上において,月の中心からx[m}の地点A まで は月の引力が勝るが/地点 A を越えると地球の引力が勝っている。月の表面から この直線上を地球に向かって飛行する弾丸ばこの地点Aを越えることができたら 地球に向かって落下できる。 (2) 地点A での弾丸の位置全ネルギーVD]は,地球の重力による位置エネルギーと 月の重力による位置エネルギーの和である。VをDを用いないで表す式を求めよ。 (3) 月の表面から発射された弾丸の力学的エネルギーが(2)で求めた位置エネルギー より大きければ弾丸は地球表面に到達する。このことから上記のひ」を表す式を 求めよ。 (4) 弾丸が地球表面に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーは 弾丸が無限遠方に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーの何倍 か,その数値を求めよ。ただし,DE3.8×10°ゆである。また,必要ならば [A](2) で与えた数値を用いよ。 地球 弾丸 質量 m 月 半径 R 質量 M VA A 質量 81 M トーxー D A m この(xをDを用いて表す式を求めよ。 (C] [A]の速度 は「脱出速度」とよばれる。質量が同じ星の脱出速度はその半径が 小さいほど大きな値になる。半径が小さくなり脱出速度が真空中の光の速さ (3.0×10°m/s) となるような天体は「ブラックホール」とよばれる。この天体が太陽 と同じ質量(2.0×10°kgYをもつ球体である場合,その半径は何 km か, 半径の数値 を求めよ。 3.3 く-> 8lx -(ー)

単振動の分野です！ この問題の（5）の解き方わかる方お教え願いたい！

日 107 単振り子とばね振り子 次の A, Bの各値は、(1)~(6)のような変化によって何倍になるか。 ただし、 重力加 速度の大きさをgとする。 A:長さ1の軽い糸の先に質量 mの小さなおもりをつるし, 糸の長さに比べて十分 小さい振幅で振らせた単振り子の周期 B:ばね定数kのつる巻きばねに質量 mの小さなおもりをつるし, 弾性の限界内で 上下に振らせたばね振り子の周期 (1) 1またはつる巻きばねの長さを半分にする。 (2) mを2倍にする。 さ Cられ 1 (3) 振幅を一倍にする。 2 (4) 上向きにgで上昇中のエレベーター内で振動させる。 ( 水平直線上をgで進行している電車の天井からおもりをつるして振動させる。 (6) 30°傾いたなめらかな斜面に沿っておもりをつるし, 斜面上で小さく振動させる。 ロロ

(1)の問題です kx+F+N(垂直抗力)=mg とならないのはなぜですか？

第5章●仕事と力学的エネルギー 55 リードD 1106. カ学的エネルギーの保存 ● ばね定数k[N/m] の軽いつる 巻きばねの一端を固定し, 他端に質量 m[kg] のおもりをつるして, おもりを下から手で持った台で, ばねが自然の長さになるように支 える。重力加速度の大きさをg[m/s°] とする。 (1) 台をゆっくりおろしていくとき, x [m] だけ下がった位置で台 がおもりを支える力の大きさ F[N] を求めよ。 (2)おもりが台から離れるときのばねの伸び x. [m] を求めよ。 (3)はじめの状態で台を急に取り去った場合, 最下点でのばねの伸び x2[m] を求めよ。 (4) おもりの最下点について, xiと x2の差が生じた理由を述べよ。 13 つりあい >110 応用問題 107.仕事と運動エネルギー● 質量2.0kg の物体が, 000000000 自然の長さ→ 00000000000

赤でマーカーを引いているところの考え方が分かりません というかそもそもエネルギーと仕事の関係性がよく分からないです

105. 保存カ以外の力の仕事●図のように床と斜面 がつながれている。床の AB間はあらいが,他はなめら かである。床の一部分にばね定数kのばねをつけ, 一端 Lわ に質量mの物体を押しあてて, ばねを1縮めた。 AB間 の物体と床との間の動摩擦係数をμ', 距離を S, 重力加速度の大きさをgとする。 (1)ばねを解放したとき,物体が点Aに達する直前の速さ ひA を求めよ。 (2)物体は点Bを通過後,斜面を上り, 最高点Cに達した。Cの床からの高さんを求めよ。 (3)もどってきた物体がばねを縮めた。ばねの最大の縮みxを求めよ。 例題24,108,109 (2)垂直抗力の大きさをNとすると, AB間で物体 にはたらく力は図のようになる。 鉛直方向のカ のつりあいより N=mg であるから, 物体に はたらく動摩擦力の大きさは 'N=μ'mg 動摩擦力は物体の運動の向きと逆向きにはたら くので, AB間で動摩擦力がした仕事Wは負となり N HN A B 107 mg S W=-μ'mgS はじめの状態から点Cで速さが0になるまでの力学的エネルギーの変化 は,動摩擦力がした仕事Wに等しいので ロ P+(-μmos)= (はじめ+仕事=終わり)と してもよい。 解 合 mgh--k=-μmgS" mgh=APードmg 2 kl° 2mg よって h= - pe'S