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物理 高校生

4の問題でこのようにしてはいけない理由をお願いします🙇‍♀️

2 /図のように, 半径の細い円形リングが鉛直面内にある。 その頂点を A. 最下 点をBとする。 このリングに, 小さな穴の開いた質量mの小球Pを通し, リン グに沿って運動できるようにした。 リングの中心を0とし.鉛直下方から測っ たPの角度を0とする。 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えな さい。ただし,小球Pとリングの間の摩擦は無視できるものとする。 また、必 要があれば三角関数に関する次の公式および近似式を用いてよい。 なお, 角度は ラジアンを単位として表す。 sin (a + β) = sin a cos β + cos a sin B cos (a + β) = cos a cos β - sin a sin β lal < 1 のとき, sin α = α, cosa ≒ 1 A O B 図 はじめ、リングは固定されていた。 リング mg. mrw² = mg case, ing gcasOr W mrw² = [ar] W √ geaso, r 問1 リングの接線方向の小球Pの加速度をaとし, 8が増加する向きを加速 度の正の向きとする。 リングの接線方向の小球Pの運動方程式を, m,g, を,g,r, 0, のうち必要な記号を用いて表しなさい。 次に,リングを一定の角速度」 で軸AB のまわりに回転させた。 小球Pの位 置を調節したところ,ある角度=0(0<0, 1)を保った。 問5 小球Pがもつ力学的エネルギーをm,g,r, 0, のうち必要な記号を用

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物理 高校生

物理の波動の問題です。 黄色マーカーの箇所の「金属棒の振動は基本振動なので…」が分かりません。 なぜ基本振動だと判断できるのでしょうか?

188 V章 波動 ZO 発展例題 31 クントの実験 次の にあてはまる用語。 または式を示せ。 図のように、 中央部Mを固定された長さ 7 [m]の金属棒 AB がある。 端Aを棒の長さの 方向に摩擦して振動させると, 棒は中点Mが 固定されているので,点Mは(ア)になり棒の両端は(イ)」となる基本振動の縦振 動がおこる。 C 指針 金属棒 AB には,中央が節, 両端が 腹となる縦波の定常波が生じる。 このため, 棒の 端Bは図の左右に微小振動する。 この振動に共鳴 して, ガラス管内には音波の定常波が生じる。管 内のコルクの粉末の繰り返し模様は,定常波に対 応しており, r〔m〕は半波長分に相当する。 解説 (ア) 金属棒の中点Mは節となる。 (イ) 金属棒の両端は腹となる。 192 201 21.188 青果校 棒の端Bには円板が取りつけてあり, 棒の振動をガラス管 BC 内の空気に伝える。 ピ ストンCを静かに移動させて BC 間の長さを調節すると, ガラス管内に均等にばらまか れた乾いたコルクの粉末が振動して,r[m] ごとに同じ模様を繰り返した。空気中の音 速を V[m/s] とすると, ガラス管 BC 内の気柱を伝わる縦波の振動数は (ウ) [Hz]で あり,また,金属棒の中を伝わる縦波の速さは (エ) [m/s] である。 201 V V f= == [Hz] 入 2r 発展問題 386 (ウ) 振動数をf [Hz], 音波の定常波の波長を とすると,入=2r なので, .er V 2r M BA (エ) 求める速さをv[m/s] とする。金属棒の振 動は基本振動なので、その波長はX' = 21, 振動 数はfである。 v=fx'=- x2l= VI r - [m/s]

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物理 高校生

発展例題14でマーカーが引いてあるところで、¹000∕₃ と1000の最小公倍数って3000じゃないんですか?なんで1000なのか教えてください!お願いします🙇‍♀️

第三章 をVIm/s)とと, 管BC内の気柱を伝わる縦波の振動数は(ウ)] [Hz] であ た乾いたコルクの粉末が振動して, r[m]ごとに同じ模様をた。 空気中の音速 トンCを静かにさせて BC間のさを調節すると, 管内に均等にれ 8. 音波 99 弦の振動 発展 発展例題 14 2種類の異なった材質でできた弦S,, S2 を,図のよう につないで1本の弦をつくり,8.0Nの力で張る。S, S。 の線密度は,それぞれ 2.0×10-4kg/m, 3.2×10-5kg/m である。次の各問に答えよ。 (1) 外部からこの弦に振動を加えて, Bを節とする共振がおこる振動数の中で,最小の > 発展問題 213 0.55m 0.30m 0.25m B S2 V 'S 振動数は何 Hz か。 (2) (1)の共振において, 定常波の腹は全体でいくつできるか。また, S,を伝わる波の 波長はいくらか。 S,, S2 の振動数子および張力Sは等 しい。弦を伝わる波の速さひは,線密度をoとし て, v=\S/p となり,弦の長さをとして,固有 指針 =y 2×0.25 V 3.2×10-5 Bを節とする最小の振動数fは,f, fたの最小 I 0'8 ZH000I= 公倍数である。したがって, f==1.0×10°Hz 振動数は,f= S と表される。それぞれの (2) f=1.0×10°HZ のとき, S, は3倍振動,S2 は基本振動である。腹の数は, 3+1=4個 u d M 17 弦における基本振動数を計算し,それらの最小公 倍数を求める。 また,定常波は図の ように示され,S,を 伝わる波の波長は 0.20m となる。 B 解説 (1) S, Szの基本振動数を角,た とする。 8.0 2×0.30 V 2.0×10-4 000T ZH 3 三 発展問題217 発展例題15>クントの実験 次の SIV にあてはまる用語,または式を示せ。 B A (振動させると、棒は中点Mが固定されてい 指針 腹となる縦述 (ウ) 振動数をS [Hz], 音波の定常波の波長を えとすると, え=2rなので, 金属棒 AB には,中央が節,両端が

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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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