この問題の⑶がわかりません。

基本例題 68 薄膜による光の干渉 | 1) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 |折率がnより大きい物質の表面につけたものが 2.0×10-3=5.0×10°本 *339,340 物 る。波長入の単色光を,屈折率1の大気側か この薄膜に入射角iで入射させた。 E 薄膜 は逆になるか。それとも変わらないか。 12)点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と,点Cで反射する先について, 位相差をもたらす経路差と光路差を図の屈折角rを用いてそれぞれ表せ。 13) 2)で,両方の光を遠方の点Eで観測したとき,暗く見えるための条件式を求めよ。 この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき,反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さdを求めよ。 DP 屈折率n 物質 脂針 点B, 点Cでの反射はいずれも,屈折率小の媒質から大の媒質へ入射する場合なので, 位 相が変化する。強めあい·弱めあいの条件式を光路差で書くときは, 真空中(または空気中) の波長を用いる(経路差で書くときは, 膜中の波長を用いる)。(4)は垂直入射なので, r=0° 解答(1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 の媒質へ入射する場合なので, 反 射の際,位相は逆になる。 点B:物質の屈折率は膜の屈折率よ り大きいから、点Cと同様,反射 の際,位相は逆になる。 (3)点Bと点Cの反射で,ともに位相が逆に なるので,暗く見えるための条件式を,光 路差で考えれば 2nd cos r=( m+ (m=0, 1, 2, …) 1\ 「注経路差では 2dcosr={m+ 2/n (2) 図より 経路差 =DB+BC (4) r=0° よりcosr=1 だから, ①式より A) イD B 2md=(m+})a =DC =2d cos r 最小の膜の厚さは, m=0 より 光路差 =n×経路差 d NC- 「a よって d= 2nd= 4n =2nd cos r

解説お願いします

1. 衝突振り子(球の質量を mとする)で球を二つ持ち上げて衝突させると,反対側 から二つの球が飛び出す。運動量の保存則からは,反対側から一つの球が2倍の速 さで飛び出してもよいはずであるが,どうしてそうならないのか、 完全弾性衝突(運動エネルギーが衝突前後で保存する)するものとして以下の問い に答えよ。 20 (1) 衝突前(左図)の運動量はいくらか。 衝突後(右図)の運動量はいくらか。 (2) 衝突前(左区図)の運動エネルギーはいくらか。 衝突後(右図)の運動エネルギーはいくらか。 (3) 以上のことからなぜ図のようなことがおこらないのか説明せよ。

力積などの問題です。解説お願いします。

1. 衝突振り子(球の質量を mとする)で球を二つ持ち上げて衝突させると,反対側 から二つの球が飛び出す。運動量の保存則からは,反対側から一つの球が2倍の速 さで飛び出してもよいはずであるが,どうしてそうならないのか、 完全弾性衝突(運動エネルギーが衝突前後で保存する)するものとして以下の問い に答えよ。 20 (1) 衝突前(左図)の運動量はいくらか。 衝突後(右図)の運動量はいくらか。 (2) 衝突前(左区図)の運動エネルギーはいくらか。 衝突後(右図)の運動エネルギーはいくらか。 (3) 以上のことからなぜ図のようなことがおこらないのか説明せよ。

運動量と力積の問題です。 解説お願いします。

1. 衝突振り子(球の質量を mとする)で球を二つ持ち上げて衝突させると,反対側 から二つの球が飛び出す。運動量の保存則からは,反対側から一つの球が2倍の速 さで飛び出してもよいはずであるが,どうしてそうならないのか、 完全弾性衝突(運動エネルギーが衝突前後で保存する)するものとして以下の問い に答えよ。 20 (1) 衝突前(左図)の運動量はいくらか。 衝突後(右図)の運動量はいくらか。 (2) 衝突前(左区図)の運動エネルギーはいくらか。 衝突後(右図)の運動エネルギーはいくらか。 (3) 以上のことからなぜ図のようなことがおこらないのか説明せよ。

（2）についてです。 なぜ加熱前と後の圧力を同じPで表せるのかを教えてください。

> 230,231 基本例題 44 気体の状態方程式 なめらかに動く質量 M[kg] のピストンをそなえた底面積S[m]||」 po の円筒形の容器に, 1mol の理想気体が入っている。重力加速度の 大きさをg[m/s°), 大気圧をか [Pa], 気体定数をR[J/(mol·K)] とする。 質量 1mol M 底面積S (1)気体の温度がT.[K] のとき, 容器の底からピストンまでの高さ loはいくらか。 (2) 加熱して気体の温度を To [K] から T[K] にした。気体の体積の増加 AV はい くらか。 指針 ピストンが自由に移動できるから,気体の圧力かは一定である。 解答(1)気体の圧力をp[Pa] とすると,力 のつりあいより pS- poS-Mg=0 さDS=D poS+ Mg 「かV=nRT」より p(S)=RT。 の式を代入して (boS+ Mg)lo=RT。 RT。 poS+ Mg (2) 加熱の前後で「かV=nRT」を立てて 前:か(Sl)= RT。 後:p(Slo+4V)=RT 3式ーの式より pAV=R(T-T.) R(T-T) lo PoS! poS! | Mg pSI AV= す Mg pS p RS(T-T) DS RS(T-T), 0.8 poS+Mg To JorPoc.0 賀 C T 同士 o.0 参考圧力が一定のとき,体積の変化量4V よって 6= Torm と温度の変化量 4T の間には, 「pAV=nR4T」の関係がある。この関 ボイ 係を用いて解いてもよい。 3 CHECK

解説お願い致します。 やり方が分かりません。

*重力加速度の大きさをg=9.8m/s とします。 【S-7】軽い滑車に掛けた軽いケーブルの一端に物体A(質量4.5 kg)をつるし,他 端に物体B(質量 2.6 kg)をつるして静かに放しました。両物体の加速度の大き さaは[1] m/s となり,ケーブルに作用する張力の大きさTは[2] N となりま A B した。 図 5-7 【5-8】水平な地面の上で等速円運動をしているトラックについて考えます。正 面から見たトラックは左右対称であり,前後には一様であるとします(物理 における一様は「場所による違いがない」ことを意味します).トラックの質 量は5t, 左右のタイヤの間隔は 175 cm, 地上から重心までの高さは 145 cm です。単位記号のtはトンであり, 1000 kg を表します。トラックの速さ(円 周上の接線速度の大きさ)は 56km/h で,一定に保たれます。計算において, タイヤの幅は無視しますが,タイヤの摩擦性能が優れていて横すべりはしません。 *トラックの重心の回転半径が 63 mのとき,トラックに作用する遠心力の大きさFは[3) kN です。このとき,運動経路である円(半径63m)の外側に位置するタイヤで支える重さ Rは(4] kN です。 図 5-8 *トラックの円運動の半径rを徐々に小さくしていった場合,トラックが転覆するのはrが [5] m となったときです。 【5-9)長さ1= 1.4mの伸縮しない軽い糸の先端に小物体P(質量850 g)を取 り付けて,固定点0からつり下げます。点0の直下にある点Aを中心とし て,小物体Pを水平面内で等速円運動させます。回転半径rは 55 cm です。 回転する向きを正とします。このとき,小物体Pに作用する遠心力の大きさ Fは[6] N です。また,小物体P の角速度 oは[7] rad's であり,毎分回 転数nは[8] rpm です。 図 5-9 O

215 (3)です。（2）で小球が投げられてからOに戻るまでの時間が√(2)v0/g=t2と求まりました。(3)は 跳ね返った斜面と垂直な速さをv'とすると v'×t2/2=Lとして解けないのは何故ですか？

→2, 3 215 放物運動と衝突 図のように, 鉛直でなめらかな 壁から距離L離れた床の上の点0から,壁に向かって仰 角45°, 速さ めで小球を投げた。小球は,点Pで壁に衝突 した後,放物線の軌道を描いて点0に落下した。重力加 速度の大きさをgとする。 (1) 小球が投げられてから点Pに達するまでの時間を求めよ。 (2) 小球が投げられてから点0に戻るまでの時間を求めよ。 (3) 小球と壁の間の反発係数を求めよ。 で Vo ン 45° O- →3, 例題55 (ヒント] 212 燃悔ガフ大時4

(4)と(5)の解き方を教えてください

1.0 kg 22物体の衝突 >p.48 速度 4.0m/s で運動 している質量3.0 kg の小球Aが, 静止し 3.0 kg OB A 4.0m/s 15 ている質量1.0 kgの小球Bに衝突した。 衝突 衝突は一直線上で行われ, 2球の反発係数 は 0.50 であるとする。次の問いに答えよ。 衝突後の A, Bの速度を, Aの初めの 速度の向きを正としてそれぞれV, Vz とする。運動量保存の法則の式を立てよ。 (2小球 A, Bの間の反発係数の式を立てよ。 (3) (1), (2)より V, V2を求めよ。 (4) 衝突前後の重心速度をそれぞれ求めよ。 (5) 衝突の前後で,力学的エネルギーはどれだけ変化したか。 V1 V2 20

(2)の問題なんですが、回答を見てもいまいち理解できません。もう少し細かくして解説して欲しいです。

B 137. 衝突後にはねかえる条件 なめらかな水平面上で静 止している質量 Mの物体Bに, 質量mの小球Aを速さ v0で衝 突させる。小球Aと物体Bとの間の反発係数をeとする。 (1)図の右向きを正の向きとして, 衝突後の小球Aの速度ひと物体Bの速度Vを求めよ。 (2)衝突後, 小球Aがはねかえる(速度の向きが変わる)ための, eの条件を求めよ。 A Vo

(2)教えて下さい🙇‍♀️

(D図のよな,容積4.0×10-mの容器Aに 2.0mol, 4, B 積6.0×10-?mの容器Bに3.0mol, 127℃の気体を入れる。いずれも単 原子分子からなる理想気体である。周囲と熱のやりとりはないものと し,気体定数を8.3J/(mol-K)とする。コックを開いたときについて」土 分に時間が経過したとき、容器内の気体の圧力はいくらになるか。 内部エネルギーの保存から十分に時間が経過したときの温度を求める。 4.0×10-2m 6.0×10°m 3ml 2 mal (27 T- 360k し 87 C 「3 ()2 R 300+で3·円f00 「U-wAT, 3り V- よ) J 3 °、t :3MTO0 ,5-R.T 27) 2 十分に時間が経過したときの容器で状態方程式をたてて、圧力を求める。 PV-nRTさ) P. hAT V 5x8.32273t87) foX(6 1.5×10° (2)容積が 6.0Lの容器A と 3.0L の容器Bが,コックKをもつっ細い管で A K B つながれている。はじめ, コックは閉じられており, Aには温度27°℃, 圧力 1.0×10Pa, B には温度27℃, 圧力 2.5×10°Pa の空気が入れられ 6.0L 3.0L 5 1,0X10 p円2,5×10 ている。気体定数を 8.3J/(mol-K)とし, 細い管の容積は無視する。 コックを開いて十分に時間が経過すると」ュ_窒器内の温度はともに27°℃となった。容器内の 圧力はいくらになるか。 コックを開く前と後で物質量の和が一定なので、 開く前のA.Bと開いた後の物質量を状態方程式よりそれぞれ求める。 33 1Lニ10M (In-100L) 000 2x103 のoe)x 60x6リー Pa x(@x10). R音が ① 12.5X10)×(3.0X/0°) -Bx(4x10) -3 X/D X/0 Pe o 5.5. X10 5.5 t 3 6 55 ta 9 p. 27 (1)1.5×10°Pa (2) 1.5×10Pa