(2)で写真二枚目の5行目の式 Ry1'＝(Mcosθ/2w)×｛g(w+h tanθ )－(vcθ^2(h－wtanθ))}＝0 があると思うのですが、その直前で「P1を中心として反時計回りに転覆しないためには、重心がP1より右側になければならない。よって、w－h ta... 続きを読む

Chapter 1 力学 Section 1 力と運動 例題 10 等速円運動 ② 図1はレールに乗っている列車を正面から見た 図である。 レールの幅は2w であり, 列車の質量は Mである。 列車の重心Gは、レール間の中心線上 で、レールと車輪の接触点から高さんの位置にあ る。 空気の抵抗や摩擦力などは無視できるものと して、以下の問いに答えなさい。 (1) この列車が,たいらな地面に水平に敷かれた 円形の曲線路を、一定の速さで通過している。 (A) 重力加速度をg, 列車に作用する慣性力を Fとして, 曲線路の内側のレールから列車 が受ける垂直抗力 R1 と, 外側のレールか ら列車が受ける垂直抗力 R-2 を、 それぞれ M, w, g, F, h を使って表しなさい。 図2 (B) 曲線路の半径を , 列車の速さを”として, 慣性力F を M, r, o を使って表しなさい。 ただし,rはレール 幅 2w に較べて十分に大きいものとする。 (C) 列車の速さが大きくなると, R, が減少し,やがて列車は転覆する。 この場合の限界の速さve を wr, g, hを使って表しなさい。 (2) 曲線路では, 列車の安定を増すために、 通常, 曲線路の外側のレー ルを少し高くしている。 図2に示すように, 線路が角度日の傾きを つけて敷かれているとして, 列車が転覆する限界の速さve を w, r, g,h, θ を使って表しなさい。 (三重大) w wo 200 考え方の キホン to 10 I (1) (A)右図のように、車輪とレールとの接点をそれぞれ P1, P2 とし, 車輪がレールから受ける抗力の水平成 分をそれぞれぃたとする。 鉛直方向の力のつりあ いより I 1 円運動の問題では,中心方向外向きの慣性力すなわち遠心力を考慮 すると, 有効な場合が多い。 例えば、人工衛星の中で宇宙飛行士が ふわふわ浮いて見えるのは, 人工衛星から見て, 宇宙飛行士に働く地球の万有引 力と遠心力がつりあうからである。 この問題でも、列車から見た遠心力を考慮す ると, 剛体のつりあいの問題として扱うことができる。 なお、遠心力をむやみに軽んじてはいけない。 現代の物理学では,遠心力 ( 般には、慣性力)といわゆる実在の力 (この場合は, 向心力)とは、同等である I とみなす。 (2)までは、外側のレールは高くしてない。 1 R1+R2-Mg=0… ① P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより Mgxw-R1 ×2w-Fxh=0 ② 〔注〕 P1 のまわり: R12×2ω-Mgxw-Fxh= 0 ③ ①② (あるいは, ①, ③ あるいは, ②③ より -Mg- R₁₁ = h R2= g+. 〔注〕この場合の向心力はf+fである。 水平方向の 力のつりあいより、 S 2w (B) 円運動の加速度は2/rだからF=Mv²/r (C) (A)からわかるように, R2は常に正である。 (B)も用いて h Mv² :. R₁₁=Mg-20 =0 :: Vc= F fi+f₂=F=Mv² /r (2) 右図のように車輪がレールから受ける抗力の斜面に垂 直な成分をそれぞれRai', R2' とし、斜面に平行な成分を それぞれだとする。 斜面に垂直な方向の力のつりあ いより P回りの モーメント Mo -F R入 Mcose {g(w+htand)- 2w fr Vo² r rwg h R₂₁ Ra Mg Ri'+R,a'′-Mgcos0-(Mus/r)sin6=0・・・・・・・・ ④ PT P3 Or MY K P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより下 Mgx(w+htane)cos-Ra'x2w_(Mu²/r)x(h-wtand) cos0=0 BA w ....... 5 Mg x (cose+ htang.cosa) Pr カ 〔注〕 Pi: Ri' ×20-Mgx(whtand)cos0 (Mur) x(h+wtand)cosB = 0.⑥ ④,⑤ (あるいは、④⑥ あるいは, ⑤⑥ より 列車 の動き Mer x (hcoso-tutanocuse) (h-wtan6 tan 0)} B 10 1-1 力と運動 47

この問題の(2)の考え方、答えがが分かりません｡ 噛み砕いて教えてもらえると幸いです🙇‍♀️

2. 水平となす角8 の滑らかな斜面上で,質量mの物体を滑らせる。 重力加速度の大き 1 さをg とする。0.02.0 (1) 物体を斜面の上端に置いて静かに手放した。 物体が斜面を滑り降りるときの加速 度の大きさを求めよ。 (m)を求め (1) cⓘ (2) 物体を斜面の下端に置いて斜面に沿って上方に初速度v を与えた。 物体が斜面を 上昇するときの加速度の大きさを求めよ。 量 (E) 料金合 S 10 O ma ARC 8.0g 0.0

3番の光路長の部分が分かりません。なぜna+s1o-aになるのですか？

Od 応用問題 196 ヤングの実験 図1のよう な装置で, レーザー光線を光源として 用いる。 S, S2 はスリットで, その後 ろにスクリーン ABが置いてある。 スリット S と S2 の間隔をd〔m〕 ス リット板からスクリーン ABまでの 図 1 図2 距離をl[m〕 とし, lはdに比べて十分大きいとする。 また, 用いたレーザー光線の空気 中での波長を入〔m〕 とし、空気の屈折率を1.0 とする。 (1)スクリーン上の原点Oからその上の距離 x 〔m〕 の点をPとしたとき, スリットから 点Pまでの経路 SP と SP の光路差を求めよ。 lはxに比べても十分大きいとする。 (2) スクリーン AB 上に現れる干渉縞の間隔を求めよ。 じま 次に図2のように,スリット S」 のスクリーン側の面を,厚さα〔m〕,屈折率nの透明 な薄膜でおおったところ、干渉縞の中央明帯の位置がずれた。 A S2 O x IB (3) 薄膜でおおったときの中央明帯の位置のずれはどちら向きにどれほどか。 (4) 光の波長 入=4.0×10^7m, 薄膜の屈折率 n=1.2 のとき (3)の位置のずれは干渉縞 の間隔の2倍であった。このときの薄膜の厚さα〔m〕を求めよ。 [山口大改〕 190 2つに分け 定された鏡Aで反射して同 Hを透過してHから距離 する。一方,Sを出て Bで反射して同じ経路 干渉する。 初めのH る。 Hの厚さは無 (1) B を少しずつ、 たとき、最大 し、初めの (2) B を初め 光の強 (3) 次に, 等しく 250 F +6 ヒント

⑵の解説のなぜP1とP2 が図のように振動するのかがわかりません。教えてください

-40 -43 0.98~101 EN (開 r [解説] √=fR V 考察 B5⑤ 158 (1) 考察A: 3③ 考察 C⑧ (2) 4 (3) 3 注目する｡ 指針 初めて見る実験題材は,発生する現象を問題文から読み取るこ とが重要。 この問題は共鳴の問題であるから,定在波の腹節の位置に 1000≧ 73346 1000 (2) 観察・実験Ⅰ・Ⅱより,パイプ おんさ P1,P2 から発生する音波 の振動数はいずれも1000 Hz 以下 であるから、その波長は 0.34m 340 以上である。 したがって, P1, P2 入 270.34 (1) 考察 A: パイプおんさ P1, P2 を同時に鳴らせたとき, 1 パイプおんさ Pi. P2はU 秒間のうなりの回数は1回未満であったことは, 字型の加工部分が共通して P1, P2 の振動数の差が1Hz 未満であることを示いるため, 発注する音波の している。 よって ③ 振動数は一致している。 Pi 考察 B: パイプおんさ Pi の下端(開口部)を手でふさい で閉管にしたとき共鳴音が大きくなったことは, 下端(開口部) 付近が定在波の節の位置であること を示している。 よって, ⑤ 考察 C : パイプおんさP2 の下端(開口部) を手でふさい で閉管にしたとき,共鳴音が小さくなったことは、 下端(開口部) 付近が定在波の腹の位置であること を示している。よって, ⑧ 3 の長さの差16cmの間に一波長 4 2.30** 23cm 251 P1 P2 WALIT 158) センサー44 センサー 45 16 cm 開口端補正 が含まれている可能性はないので、 気柱内に生じる定在波は図のよう になる。 開口端補正を1.0cm 程 度と仮定しているので,発生する 音波の波長は -x3=16 入 = (16+1.0)×4=68[cm]=0.68〔m〕 7:16/1/u=faより P1 のおおよその振動数は, 340 21.3cm [f= +=500[Hz] ④ 0.68 70,21m (3) 下端(開口部)を手でふさいだときに音量が大きくなる位置 (3) 20.4は、定在波の節の位置である。その位置はパイプおんさ P1 をみたしていたより=波長(34 cm)程度長い位置である。よって,③ 39cm (音波変位で 表している) ^ 4 p が節だと ちゃんと共鳴して 音大きくなる 16cm+1g 1.7-4 0.0 0.8 23cml 134c 各8cm t = (C sirve (2)より 7=6 132

この図のように、基本音と3倍音のときの図を比較すると、基本音の波長の1/4のほうが、3倍音の波長の1/4の方が短い気がするのですが、実際の長さは同じですよね？

A = // L H₂ O 523 D 4 ..+...x lande 図2 開口端補正の説明図 (3) 2+2 入 IN4X3 wor 206 14 E XF 1₂-1₁ [m] と速度v[m/s] を, L を用いて表せ。 ↑ Book Too L FA 200 3x x 15. as T 300 200

考え方、答えを教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️ ある閉管内の気柱の基本振動数が200Hzのとき、倍音はどのような振動数となるか。なお、管口の位置を腹とする。

問題６が難しくて解けないので、解き方を教えて頂きたいです。よろしくお願いします_(._.)_

ア. 0.40m/s² イ.0.80m/s2 ウ.1.6m/s 1. 問題6 図6のように, 小球 A を鉛直上向きに投げ上げ, 最高点に達した瞬間に, 小球 B を地面 から鉛直上向きに速さひ。 で投げ上げた。このとき,図6のように, 小球 A は地面から高さん の点にあり､小球Bの真上に位置していた。 小球Aが最高点に達した時刻を t = 0,小球 A,Bが衝突する時刻を t, 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 1 衝突時における小球 A, B の地面からの高さを,t」を含んだ式でそれぞれ表せ。 (2) 時刻t を, vo, h を用いて表せ。 ③3 衝突時における小球 A, B の地面からの高さを,t」 を含まない式で表せ。 (4) 小球Bが最初に地面に落下する前に小球Aと衝突するためのv の条件を求めよ。 h 小球 A V 図6 小球B (問題は以上)

解説(2)の赤四角、✖️2はどこから来たのでしょうか、、

円筒容器の上端近くで, 振動数 500Hz のおんさを鳴らしなが 端から水面までの距離Lが, L=16.4cm, L2=50.2cmのときに ら容器Aを下げて, 円筒容器内の水面の位置を変えたところ,上 共鳴がおこった。次の各問に答えよ。 (1) cm か。 次に共鳴がおこるときの,水面までの距離は何 (2) 音の速さは何m/s か。 (3) 開口端補正は何cmか。 指針 (1) 開口端補 正を考慮すると, L2-L が半波長の長さに相当す る。 次に共鳴がおこるの は、水面までの距離が, L2 から半波長だけ長く常 なったときである。 (2) 「V=fa」を用いる。 4x SHOGHLA9. Janu (3) 開口端補正をxとすると, 4(L1+⊿x) =入 である。 Tr L 基本問題 378 A 2- 2011 V=fd=500×0.676=338m/s 2.S 解説 (1) 入/2=L2-L=33.8cmであり, 次の共鳴点 L3 は, L=50.2+33.8=84.0cm (2 03382-0.676mであり、音の速さは, (3) 開口補正 4x[cm] は、 図 3 音x=ーム=1×67.6-16.4=0.5cm 2\m BOTT* (D Point 開口端は厳密には腹ではないので =4L とするのは誤りである。 -閉管

物理基礎基礎です 全く分かりません😭 公式もどれを使うのかがそもそもわからないです

と, 's m 1 東 頃き D t 物体が運動しはじめつからせよるまでの距離は? [基礎チェック ] 60mの距離を40秒で進む物体の速さは何m/s か。 1-1 □1-2 速さ 8.0m/sで等速直線運動をする物体が 5.0 秒間に進む距離は何mか。 72km/hは何m/sか。 東京スカイツリーのエレベーターの速さは, 分速600mである。 この速さのまま, 地上から高さ350mの展望台へ行くとすると何秒かかるか。 oooo 1-3 1-4 12 x軸上において, t=0sで原点にあった物体が､ t=1.0sでx=6.0m.t=2.0s x=0mの各点に達した。 以下の時間での移動距離, 変位はそれぞれいくらか。 (1) 0秒~1.0秒 (2) 1.0秒~ 2.0秒 (3) 0秒~ 2.0秒 3-1 □3-2 以下の物理量をベクトル量, スカラー量に分けよ。 移動距離,変位, 速さ,速度, 時間,加速度,密度,質量,力 図は,初め静止していた物体のx-tグラフである。 x〔m〕 (1) 0秒~5秒の間の平均の速度の大きさは何m/sか。 45 (2) 5秒~10秒の間の平均の速度の大きさは何m/s か。 (3) 10秒~15秒の間の平均の速度の大きさは何m/sか。 →解答編 p.2 20 5 O □ 5 速さ 1.5m/sで流れている川で, 静水上で5.0m/sの速さで 進むことのできる船を流れに逆らって動かしたとき, 岸か ら見た船の速度はいくらか。 4 図は物体の位置と時刻の関係を表すグラフである。この物体 x[m] の速さと時刻の関係を表すグラフをつくれ。 120 50 5 10 15 0 20 DELSE t〔s〕 10 1.5m/s t[s〕 ←a 5.0m/s -I 口 ⑥6 東向きに2.0m/sで進む船上を, 北向きに 2.0m/sで動く人がいる。 岸から見ると この人はどの向きに何m/sの速さで進んでいるように見えるか。 [解答] 図は p.170 参照 1-11.5m/s 1-240m 1-320m/s 1-435秒 2 (1)6.0m,6.0m (2)6.0m, -6.0m (3)12m.0m 3-1 ベクトル量: 変位,速度, 加速度,力 スカラー量: 移動距離, 速さ,時間, 密度 質量 3-2(1)1m/s (2)3m/s (3)5m/s 5川の流れとは逆向きに3.5m/s 6 北東の向きに 2.8m/s 1 章 自己評価: 基礎チェック A B C 評価例) 何も見ずに解けた→A 教科書やノートを見ながら解けた→B 解けなかった→C 11 17 物理 60÷ はや 8.0× 72km 60分 4 キョ 350 (E

この問題のこたえが2.0秒って解答にはかいてあるんですけど、有効数字が19.6は三桁なのに三桁じゃなくていいんですか？

NATUST には なした。あの 小球を静かにはなした。 次の各問に答えよ。 から, HOT 口知識 自由落下 高さ19.6mのビルの屋上 |小球が地面に達するまでにかかる時間は何秒か。