物理の質問です。 参考書のドップラー効果の公式の導出で分からない所があります。添付した画像が参考書の説明です。 c-v_s=f₀λ' (λ'=c-v_s/f₀) とありますがこれは波の進む速さの式と捉えることも出来ますよね。つまり、この式は振動数がf₀で、波長がλ'の波... 続きを読む

332 Chapter 13 ドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 13-2 音源が動くドップラー効果 静止した音源が音を発した1秒後 c(m) ココをおさえよう! 振動数」 ボクが最後尾 振動数∫の音源が,速さで近づくときに観測される振動数fは f=- 遠ざかる場合はf=cfusio ここでは,音源が動く場合のドップラー効果 (救急車の例) について考えます。 音源が発する音の振動数をfo [Hz] とします。 US このとき,音源は1秒間にf個の "波くん” を生み出しますね。 まずは音源が止まっている状態で,音を鳴らしている状況を考えましょう。 音速をc [m/s] とします。 音速というのは波の速さのことですから, 1秒間を切り取ると, 最初に発された“波くん"はc [m] 進み, 1秒後には音源からc〔m〕 までの間に fo個の“波くん”がいることになります。 速さ [m/s]で走る音源が音を発した1秒後 c-u (m) 振動数 速さい ボクが最後尾 先頭のボクは 目の速さは だからね 先頭のボクは スリムに なっちゃった 3 ということは、“波くん”1個分の幅は,入=〔m] と表すことができますね。 fo 今度は音源が速さで走りながら, 音を発しているとします。 1秒間を切り取ると, 最初に発された波くんはc 〔m〕 進みます。 同じ個の 1 “波くん”が ギュッと認められた んじゃ 静止の場合 c=foλ www fo 1秒後に。個目の”波くん” を発し終わるまでに,音源は距離 vs だけ動くので, c-vsの間に, fo個の“波くん”がいることになりますよね。 〔m〕に個の“波くん” fo 音源が走る場合 〔ml〕に個の“く” 補足 音の速さ [m/s] は音源の速さに関係ない。 →空気をベルトコンベアー、音を荷物と考えるとよい。 ダダダダ よいしょう このとき波くん1個分の幅, すなわち波長は入となって短くなります。 fo 止まって発した音と、走りながら発した音では、波長が変わってしまいました。 この波長の違いが音の高低の違いの原因になるのです。 続きはp.334で説明しま す。 ここで疑問に思っている人もいるかもしれないので補足です。 音源がで走りながら発されても、音の速さ とはならずにcのままです。 (先頭の“波くん"はc [m] しか進んでいませんね) これは、音が空気の振動なので 速さで 空気に伝わった瞬間に音源の影響を受けなくなるためです。 空気を速さのベルトコンベアー 音を荷物に例えるとわかりやすいですよ。 止まってベルトコンベアーに荷物を乗せても、走りながらベルトコンベアーに 荷物を乗せても荷物の進む速さは同じになりますね。 そんなイメージです。 走って乗せても、止まって乗せても 速さ c[m/s] ← 手をはなせば、物は同じ速さで進む

sin cos とか習ってないのに解説に載っていてわからないので　sin cos を使わないバージョンの途中式下さい🙏

[知識 119. 粗い斜面上の運動 水平とのなす角が30°の粗い 斜面上に, 質量10kgの物体を静かに置くと, 物体は斜面 10kg に沿って下向きにすべり始めた。 物体の加速度の大きさ 運動の向き はいくらか。 ただし, 物体と面との間の動摩擦係数を 1 2√3 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 例題5 130% コミ

解説は書いてありますが、sin とか cos とかまだ習ってないので、sin とか使わないver の途中式教えてください！

図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。質量40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.8 m/s として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力の大きさは何Nか。 (2)Fがした仕事は何か。 (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」 とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。 (2)(3) W=Fxcose」 を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、 図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 F=mgsin30° =40×9.8× 2 =1.96×102N 2.0×102N ③③ N mgsin30° mgcos30° 130° 30° mg A 130° 10m F 基本問題 129 C B (2)物体は,力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, W= (1.96×102 ) ×10=1.96×10°J 2.0×103J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120°である。 重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8)x10xcos120° =-1.96×103J - 2.0×10 J 別解(3) 重力は保存力であり、その仕 事は、重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは10sin30°=5.0mであり,仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10 J -2.0×10J

物理の運動とエネルギーの範囲です。 ①式により、のところがなぜこの式になるのか分かりません。等式変形でしょうか？自分でやってみてもこの式になりませんでした。 ぜひ、教えていただきたいです。

53 ここがポイント > 力とを水平方向と鉛直方向に分解し, それぞれの方向について力のつりあいを 解答 水平方向(右向きを正) の力のつりあいより 1 F2sin 30°-Fisin45°=0 F2cos 30° ① Ficos 45° 30° F ① -F2 2 F1=0 ·①18.e=8 2 F45° m 鉛直方向 (上向きを正)の力のつりあいより " Ficos 45°+F2cos30°W=0 F1sin 45° F2sin 30° √3 ·F₁+ F2-W=0 .....20 - 2 F2=- 2 2 18.0 1 TALO= - 8.00 ①式より Fi -F2 ③ OY √2 これを②式に代入して W √3 F2+ -F2-W = 0 より3+1F2=W 2 2 AUSAGE 3 F₁= よって F2= 2 √3+1 W= (√3-1)W 〔N〕 ③式より F3-1w= √6-√2 W (N) 3 √2 2

物理の三角比についての質問です。 写真の表のθが90°の場合、なぜsinθが1、cosθが0になるのか分かりません。θが90°=四角形？だと思うので、sinθは存在しないわけじゃないんですか？ 解説して頂きたいです><

(3) sinO cose tan (a 0° 0 1 0 力の 1 30° IИ 2 √2 45° Maho 2 60 √3 60° 2 96 90° 1 32122 12 0 √3 3と 1 √3

109の(2)を別解ほうの解き方で教えて欲しいです！

の力のつりあいの式は N-Wy=0 N=W, L 静止摩擦係数をμとすると, 式 「Fo=μN」 から, Fo Wx 1/2 1/31.73 μ= = = = == = √3 3 3 N W, √√3/2 =0.576 20.58 別解 三角比を用いて, 力のつりあいの式を立てる こともできる。 (1) の斜面に平行な方向の力のつり あいの式は, Fo-mg sin30°=0 集中 トレーニング 演 112 水 解答 右 指針 運 解説図 正とし 式を立 度α[m た (2) の斜面に垂直な方向の力のつりあいの式は、 N-mg cos30°=0 110 動摩擦力 解答 (1) 4.9×103N (2) 左向きに 4.9m/s² 指針 動摩擦力の式 「F'=μ'N」 を利用する。 解説 (1) 垂直抗力 N[N] と重力 mg[N] はつりあって いるので. 2. a= 113 I 解答 1 指針 (1 (2) (1) の 解説 (1

物理のエネルギー保存則の問題です。 この問題の(2)は等加速度直線運動の公式を使って解くことは出来ないのでしょうか？？ 等加速度直線運動の公式は摩擦があると使えないということなのですか…？？ 教えていただきたいです！！

34 力学 [11] エネルギー保存則 質量mの小球Pと3mの小物 体Q を糸で結び、Qを傾角30°の 斜面上の点Aに置き、糸を斜面 と平行にし、滑車にかけてPを つるす。 斜面は点Aの上側では 滑らかであるが、下側は粗く、 Qとの間の動摩擦係数は 1/3で P m Vo +1 Vo 3m → C 30° ある。Pに鉛直下向きの初速vo を与えたところ, Qもひで点Aから動 き出した。 重力加速度をgとし エネルギー保存則を用いて答えよ。 ((1) Q の達する最高点Bと点Aとの距離はいくらか。 (2) はやがて下へ滑り点Cで止まった。 AC間の距離Lはいくらか。 Level (1) ★ (2) Point & Hint Pの重力 mg よりもQの重力 の斜面方向の分力 3mg sin 30° の方が大きいので、静かに放せ →ばQ が下がりPが上がる状況。 運動方程式でも解けるが、エ ネルギー保存則で解かなければ ならないし、そのほうが早く解 ける。 !!! (1) 摩擦がないので力学的エネ Base 力学的エネルギー保存則 12m+位置エネルギー=一定 ※位置エネルギーには、重力の位置エ ネルギー mgh やばねの弾性エネ ルギー -hx2 などがある。 摩擦がないとき成り立つ。 厳密には 非保存力の仕事が0のとき成り立つ。 ルギー保存則が成り立つがPとQが糸を通して力を及ぼし合い、エネルギーの やり取りをしているので, PやQ単独では成立しない。 全体(物体系)について扱 うこと。運動エネルギーと位置エネルギーの総量が保存されるが、失われたエネ ルギー=現れたエネルギーとすると式を立てやすい。 (2) 元の位置に戻ったときの速さをまず押さえたい。 その後は摩擦があるので、摩 擦熱を取り入れ、エネルギー保存則を立てる。 摩擦熱=動摩擦力×滑った距離

物理の運動方程式の問題です。 この問題の(5)で、垂直抗力Nを求めるときに、写真3枚目の図から、N=Mg/2という風に、力のつり合いで解くとダメな理由を教えていただきたいです… 力のつり合いが成り立っていないからでしょうか？直線に垂直な方向ではつり合っているようですが、力の... 続きを読む

26 力学 8 運動方程式 物体A(質量 M) およびB(質量)を 糸の両端に結び, A を滑らかな斜面上にお き, Bを斜面の上端に取り付けた滑車を通 してつり下げる。 いま, Aを手で支え,そ の水平な上面に物体Cをのせてから,Aを 静かに放したら,AはCをのせたまま斜面 に沿って加速度(gは重力加速度)で滑 りおり始めた。Aが距離だけ進んだとき, C A B CをAの上から取り去ったところ,Aはその後一定の速度で滑りおり ていった。 (1) 斜面が水平面となす角はいくらか。 (2) 加速度運動をしているときの糸の張力はいくらか。 (3) 等速度運動をしているときのAの速さはいくらか。 (4) 物体 Cの質量はいくらか。 (5) 加速度運動をしているときCがAに及ぼす鉛直方向の力はいくら か。 (6)加速度運動中, CとAの間に滑りを起こさないためには, 両者間 の静止摩擦係数はいくら以上でなければならないか。 (兵庫県立大) Level (1)~(4)(5),(6) Point & Hint (1) C を取り去った後の運動に目をつける。等速度運動は力のつり合いのもと で起こる。 (2)Bに注目する。 (5) 力は2物体間で生じ, それぞれが受ける力の大きさは等しく, 向きは逆向きで あるという作用・反作用の法則を意識して,Cに注目する。 (6)AC 間に滑りはないから, AC間の摩擦は静止摩擦。

なぜ十分時間が経過したら力がつり合うと分かるのですか？

金属棒を間隔 L [m] で平行に並べて レールをつくり、水平面に対して傾斜角0 で設置した。 レールの下端a, b は抵抗値 R[Ω] の抵抗でつないである。 一様な磁束 [密度B [T] の磁場を鉛直下向きにかけた状 態で,質量m[kg] の金属棒をレールの上 a R b B. 水平面 に水平に静かに置いた。 棒とレールとの摩擦と電気抵抗とは無視でき 棒はレールに対して常に直交しているものとする。 重力加速度をg [m/s] とする。 (1) 棒が滑り下りるとき,抵抗に流れる電流の向きは,図中の a b と b→a のどちらか。 (2)棒が速さ [m/s] で動いているとき,抵抗に流れる電流の大きさを 求めよ。 (3) 十分に時間が経過した後の棒の速さを求めよ。 このとき、棒はレー ル上にあるものとする。 (4)(3)の状態のとき,抵抗で単位時間あたり発生する熱エネルギーQ と重力が棒にする仕事率Pとの比を求めよ。

1番下の式に重力を斜面方向に分解した分力の仕事が書かれないのは何故ですか？ 運動中は働かなということですか？

チェック問題 3 滑車と放物運動 やや難 15分 図のように, 上端に滑車のつい また傾角30°の粗い斜面がある。 質量 mの台車 Aの上に質量mの球Bを 乗せ、軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。台車は,動 √3 m B C mA 4m 30° 車 摩擦係数・ の斜面上Lだけ登り, 滑車に衝突すると, 球はその 3 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ はいくらか。 (2) 球が飛び出した位置からはかった,最高点の高さんはい くらか。ただし、最高点での球の速さは0となる。 解説 (1) 速さを問うので,エネルギーで解 こう。 まずは、動摩擦力から出してみよう。 図aで,台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により垂直抗力 N は, -30° N = 2mg cos30°= √3mg 2mg よって、動摩擦力の大きさ Fは, 図 a √3 √3 3 3 F = 1 -N= × √3mg = mg ① ここで,台車と球に注目して 《仕事とエネル ギーの関係》を立てると、 「3要素は (ばねナシ), 前 (速さ0), (高さ0とする) 中し T OF 130° 後 (速さひ)(高さはLsin30°=12L)で. 高さ 0 とする 図 b |---------- 1 0+ (−F × L) + (張力T) ×L=1/22m² +2mg×1/2 L となるね。 未知 この式からは求まるかい? 12