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物理 高校生

この問題のイとロの解説をお願いします。 ちなみに答えはそれぞれC(2n-1)/4L,L(C+Vイチ)/C(2n-1)です

風がないときの音の速さを C [m/s]とする。 (A) 図1のように, 一様な太さのガラス管にビストンを取り付け開口端と閉口端と の間の距離r (m) を自由に調節できる閉管が地表に固定されている。閉管の開 口側にはさまざまな振動数 [Hz] の音を鳴らすことができるスピーカーがガラ ス管の中心軸上にある。スピーカーは台車に乗せてあり,台車はスピーカーを乗 せたままガラス管の中心軸上を左向きに一定の速さ V [m/s] で運動させること ができる。また,台車の速さ Vは音の速さCを超えないものとする 台車が静止(V =0m/s) しているとき,スピーカーからある一定の振動数 の音を鳴らして、ピストンを開口端の位置から右向きにゆっくり動かしながら共 鳴の位置の測定をしたところ,r=L [m] の位置でn度目(n21) の共鳴が 観測された。風は吹いておらずその影響はないものとし、 開口端補正は無視でき るものとする。 SM ガラス管 ピストン スピーカー 証 風) V AD 地表 音 さ 図1 さな風W の。 Am W -9Uちさるりす風 m (イ) スピーカーで鳴らしている音の振動数(Hz] をL, n, Cの中から必要なも のを用いて表せ。 O () 台車を一定の速さ V= V, [m/s] で運動させながら, スピーカーでは設問 (イ)と同じ一定の振動数の音を鳴らしている。このとき,ピストンを開口端の位 置から右向きにゆっくり動かしながら共鳴の位置の測定を繰り返したところ。 エ=ム (m) の位置で1度目の共鳴が観測された。LをL,n, C, V,の中か き ッ画

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物理 高校生

(2)で円運動の運動方程式は使えないんですか?

y Rrad re an new colors for most sold product "Fy Phose bran new col Jors 2020 年度 物理 23 の 崎大理系 but Thos se fo 2粘士壁にも と彼との1 22 2020年度 物理 of al 「物理 sikl 崎大一理系 医学部医学科 その他 2科目 160 分) 80 分) 一定とする。 Ar の間。 Q n 次の文章を読み、以下の各問に答えよ。 a 0 糸 b P Oを中ん エ 粘土壁 (m)の1 P 体の 小球A 小球B my 図1 Mog 図2のように,まっすぐな変形しない軽い枠の端の点Bを, 動かない鉛直 な壁に,大きさと質量を無視できるちょうつがいで取りつけた。 棒は,点B 2 を中心に鉛直面内でなめらかに回転できる。 棒の端の点Aに質量 M(kg) のお 088.0 もりを軽いひもでつり下げた。 棒は, 天井の点Cからのばした軽いひもで, 890 点Dにおいて支えられている。重力加速度の大きさをg[m/s] とする。 図中 0 00P.00000 のすべての点は,同一の鉛直面内にあるとする。 このときのRを いて (5)いま, 図2において, ひもを含む直線CDE と水平線 (直線 AE) との角度 のうち,必要なものを用いて表せ。 0が 45°であった。なお, AE と BEの長さはR(m] である。 ひも CD に作 用する張力の大きさ S,[N] を, M, R, gのうち、 必要なものを用いて表せ。 を外に (3) 壁に衝突する直前の小球Bの速さ 0B [m/s] を, M, m, T, u, 00; ち,必要なものを用いて表せ。 (6) 次に, 図2においてひもを交換し, ひもの支点をCからCに移動させ 小球Bは粘土壁に衝突してAt (s)後に停止した。するまで に、球Bと壁との間にた力の大きさF(N)および を、それぞ た。同時にDをD'に移動させた。このとき, ひもを含む直線CD'Eとた

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