明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ピストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は, 断面積が S」 であり、ピストンの質量は M, であ る。右側の容器は, 断面積が S2であり,ピストンの質量は M2である。右側の 容器の底には弁が付けてあり,そこから容器内に水または気体を導入できる。左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり,2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は, すべて, 無視できる熱容量を持ち, ま た,熱を通さない。重力の加速度の大きいをg,気体定数をR, 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに,2個の容器を水で満たした。すると,図(a)に示すように, 左右のピ ストンは,それぞれ底から高さ h」およびh,の位置で静止して, h」<haとなっ た。このとき, 左側のピストンが水から受ける圧力は ア である。そし て、M」とM:の間には, イという関係がある。 次に,水を容器内から排出して, 右側のピストンの上に質量Mのおもりを 乗せ,容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした (図 b))。すると,2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M = エ である。ここで,ヒーターに電流を流して,気体をゆっくりと tn執1た その結里 気休の担確け 1Tだ1+レがれ のHの ラ

基本例題22ではグラフをずらして考えていないのに、182ではグラフをずらして考えているのですがその違いが分かりません。教えてください！

振動数、渋の速さは、 (4) 波の速さは 4.0m/s なので, 1.0s間に4.0m進む。したがって, 15s なので,波の迷さvlm/s」は、 0= =4.0m/s 1.5 実線波形の x=2.0mの山は, 1.5s 後の破線波形において、 x=8.0mの位置に移動 している。 0 34567 8 x[m] テ0.40 =2.5 Hz 1 振動数:「=- T - 0.20 f=リ-4.0 8.0 /o) 振動数f[Hz]は, ひ=f入の公式から、 波の速さ:v=fス=2.5×4.0=10m/s ) aとcは振動の端なので速さが0である。 のとbの向きは,微小時間後の波形を描いて調 べる。 0:上、 b :下, aとc:速さ 0 =0.50Hz (Point 媒質の速度の向きを調べるには, 微 小時間後の波形を描くとよい。 Tーナー050-2.05 ○ (4) 3.0s後に, 波は 1.5波長分を進む。波は 周期 T[s]は, f 0.50 1波長分進むと同じ波形 基本問題 185, 186 になるので、t=0のグラ フを0.5波長分進ませて 射がおこらないとし きの波(黒色の破線 き,自由端に対して 称に折り返す。 基本例題22 縦波の横波表示 ませたものとなる。 進行方向 図は、ある時刻における縦波を,横波のように表 変 位 描けばよい。 182. 横波の振動 したものである。次の(ア)~(オ)に該当する媒質の 点を,記号a~hを用いて答えよ。 ()最も密の部分 解答(1) y軸の正の向き (2) 速度が0の点: a, c 速度が最大の点: b (3)同位相:d,逆位相:b e g la b A (イ) 最も疎の部分 (エ)左向きの速度が最大になる部分 T T |2 (ウ)速度0の部分 -A (オ) aが1回振動し終わったとき, aから出た波が進んでいる点 指針(1)媒質の各点は,y方向に単振動をしている。微小時間後の 波形を描いて,媒質の変位の向きを判断する。(2) 単振動における速さ は,振動の中心で最大,振動の両端で0となる。(3) 互いに同位相の点 は1波長分はなれており,互いに逆位相の点は半波長分はなれている。 (4)点bの時刻0における変位は0であるが,どちら向きの速度をもっ ているかを判断し, グラフを描く。 解説)(1) 微小時間後の波形を描くと,図のよう になる。点0の変位の向きは,y軸の正の向きであ 横波表示を実際の縦波の変位にもど 指針 縦波の横波表示は, 変位をy軸に回 転させたものである。実際の縦波の変位は,y軸 の正の向きの変位をx軸の正の向きへ, y軸の負 の向きの変位をx軸の負の向きへ回転させて示さ れ、国のようになる。 解説 して考える。媒質の各点は単振動をしている。 (イ) a,e (ア) C,g (ウ) 変位が最大となる部分である。b, d, f, h (エ) 変位0の点が速度最大であり,横波表示に おいて微小時間後の波形を考えたときに,変位 が負の向きになる点が左向きの速度をもつ。 a,e YA 波が進む向き a る。 (オ)波は,媒質が1回の振動をすると,1波長 進む。e C d (2) 媒質の速さは、振動の中心(変位0の場所)で最大, 振動の両端(最大変位の場所)で0となる。速度が0 a bcdef g h 破線は微小時間後の波 1

手書きのやつが私の答案なのですが、極形式で表したときいつもθについての範囲を0<=θ<2πにしているので今回もθの範囲をそうして、図をかいて題意を満たす式をだしたのですがこのような書き方ってあってますか？最初からθの範囲を題意に合うようにπ/2<θ<πとしなければいけませんか？

「方程式 1- 2-42+8=0 の解のうち,実部が負で虚部が正であるものを求め,その解をa+ bi (a, b は実数, iは虚数単位)の形で表せ. いて表せ ミ

（4）の最後の部分が微妙にちがうのですが、これって正解ですよね？普通に場合分けしたらおなじになるので、、

質量 Mの円筒の容器内に, ばね定数kのばねの一端を 容器の底に固定して入れてある。ばねは円筒の軸方向に、 摩擦なく伸縮し、, 容器の厚みは無視でき, 重力加速度を m P gとする。 (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき,質量 m の物体Pをばねの上端に静かにのせ, Pを支えてゆ っくり下げていくとき, ばねは最大いくら縮むか。 (2) 図1のような状態で,はじめPをばねの上端に静かにのせ,急に Pを放したとき, ばねは最大いくら縮むか。 図1 k k Meeee M N Vo m m 図2 図3 (3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて、 Pをばねに押しつけてaだけ縮め,全体が静止している状態で, 容 器とPを同時に放す。ばねから離れた後のPの速さを求めよ。 (4) 図3のように, 滑らかな水平面上に静止している容器のばねに, Pを水平方向に速さ voであてたとき, (ア)ばねは最大いくら縮むか。 A)やがてPはばねから離れる。その後のPの速さを求めよ。 (弘前大) mm

（5）のQからみるとPの運動はどのように見えるかという問題がわからないです。相対加速度が0になるから等速直線運動になるというのは原理？的にそうなると思うのですがいまいち飲み込めません..

y 図のように水平方向にx軸, 鉛 a Q 直方向にy軸をとる。時刻 t30 に,原点0から小球Pを速さ voで x軸から 0の角度で投げ出す。こ れと同時に点(a, b) から小球Q 6 Vo を自由落下させる。運動はx, y 0 面内で起こるとし,重力加速度を PO gとする。 (1)投げ出されたPが,Qの置かれた点を通る鉛直線(x=a) を横切 る時刻tを求めよ。 (2) この時刻の P, Qのy座標 yp, Yeをそれぞれ求めよ。 (3) Pを投げ出す角度0がある値のとき, Voの値にかかわらず両物体 は衝突する。そのときの tan0 を求め,a, bで表せ。 (4) x軸の上側(y 0)で衝突が起こるために必要な vo に対する条 件を a, 6, gで表せ。 (5 Qから見るとPの運動はどのように見えるか。 そして, Pが投げ 出されてから衝突するまでの時間 to をV0, a, bで表せ。

全体の電気量をQとして、C1とC2の電気量が等しいならそれぞれの電気量は1/2Qにならないのですか？

C3 102 図はコンデンサー Ci, C», Cg (電気 容量はそれぞれ C, 2C, 3C), 電池(起 電力V)およびスイッチ Si, S:と抵抗R からなる回路である。最初,スイッチは どちらも開いており, いずれのコンデン C」 C2 R S2? Si? サーにも電荷はない。 V I.まず, スイッチ S, を閉じ, C, と C。 とを充電した。 (1) Ciに蓄えられる電気量はいくらか。 (2) C» にかかる電圧はいくらか。 I. 次に, S, を開いてから, S. を閉じ, 十分に時間がたった。

11~14の解き方が分からないです💦 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️💦

次の文の|7 ~|14|| に入れるのに最も適した答を,それぞれの解答群の中から一一つず II つ選べ。 図のように,箱をひもでつり下げて静止させ, その上面につるした糸の下端に小球を取り 付けた。箱と小球の質量をそれぞれ 3m [kg], m [kg] とし, 箱の底面から小球までの高さ をh [m] とする。重力加速度の大きさをg [m/s?] とし, 空気の影響はなく, ひもと糸はそ れぞれ軽くて伸びないものとする。 箱と小球が静止している状態で,箱をつり下げるひもの張力の大きさはF= mg [N] である。さて,時刻t=DOSでFの2倍の大きさの力で箱を鉛直上方に引き始めた。その結果, 箱は鉛直上方に|8|運動した。このときの箱の|9||の大きさは 10|9 [m/s°] である。次 に,t= 1s で小球の糸を切ったところ, 小球は箱の底に向かって鉛直方向に落下し始めた。糸 を切った後も,ひもの張力の大きさは一定とする。小球は, 時刻t= |11 突した。衝突直前の箱に対する小球の相対速度の大きさは12| [m/s] である。一方,糸を 切ってから衝突の直前までに箱が上昇した高さは|13| [s] で箱の底に衝 [m) であり,衝突直前の箱の速さは 14|| [m/s] である。 F 3m h

(c)でどうして風を合わせた速さを余弦定理で考えないと行けないんですか？

fi(Ttve cre)- ャーf。 Up CusO (fitfA) T-Bcos0-uab。 t。 2 『-w T:Vt t27 (2m+) 2 2k JJ m) 「2R 35 r 2 2 (ror) -r 2R イマセー、4F or f-1rak -2820 af: Ptjfrapa」 t shiny, ova npgling, wax

(1)どの向きにBが働くか分かりません💦

(間 6) 回路 abed に流れる電流を求めよ。ただし, 電流はa→bの方向を正とする。 まずsとrに,図のように電流」が流れている場合を考える。以下の問いに答えよ。 ア能に平行に置かれている。「」と」の間隔はtで、それらは y軸から等距離の位置にある。ー 方,sとraはy軸から距離Lの位置にある。さらに、長さがをで抵抗が Rの2本の導体棒 ab と cd がそれぞれ速さ (r, < Pa) でr Tz の湾方に接しながら運動しているとする。た。 直線で抵抗が無視できる無限に長い4本の導体棒 T I Fs Taが、 図のようにy平面上で Cach guest's Davor. However, it is on an Ai island, there are no other person thana guest, Of course, there fe no cook, so you have to capture all edients you want to cat and * vourself. Sure you lean n tha 2 そつなぐ。A は水平な床の上 び,ばねが自然長にある時 町の摩擦はないものとし、 れ,", u= qur (a > 1) R てAが持つ運動エネ , u'. m, g で表 位置でAの速度 (一番くよく) 条件をbとx における磁楽密度Bの大きさと向きを求め (間 1) r, ra で囲まれる平面内 トただし、レ>号> x] として、 1に比べて(金)は小さく無視できるとする。 きはその位置 -0で静止し (問 2) 園路abcd に生じる誘導起電カの大きさを求めよ。 ( 3) 阿路 abcd に流れる電流を求めよ。ただし、電流はa→bの方向を正とする。 (間 4) 導体棒ab が磁場から受けるカ下の大きさと向きを求めよ。 次に,rに流れる電流の方向を逆にした。xiがLよりも十分小さいという近似を用いず、 以 下の問いに答えよ。 (間 5) 「, faで囲まれる平面内(一号くょく) における磁東密度為の大きさと向きを求の よ。

物理の単振動の問題です。 (ウ)はどういう状況なのか理解できないので教えていただきたいです🙏

2021年度 のように の方向へdo 次の問題の口 の指定された欄開にマークしなさい。 (34点) 図1に示すように,水平面に対して角度0[rad) だけ傾いたなめらかな斜面上に台車Aと台車Bがあ る。台車Aは斜面上を動かないよう手で支えられて いる。また,台車Bは斜面上の壁に下端が固定され たばねの上端に取り付けられ,っりあって静止して いる。台車Aは斜面上の台車Bよりも上の位置にあ り,高低差はh[m] である。以下の問いでは, 台車 Aと台車Bの大きさ,ばねの質量は無視できるもの とする。また, 台車Aの質量はMA [kg], 台車Bの 質量は mB [kg], ばね定数は「k[N/m], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)台車Aから静かに手をはなすと台車Aが台車Bに衝突した。台車Aが台車Bに衝突する直前の台車Aの 速度の大きさは7) ][m/s) である。台車Aと台車Bが完全非弾性衝突し, 台車Aと台車Bは一体とな り運動を続けたとする。このとき, 衝突によって台車Aおよび台車Bの力学的エネルギーは け失われる。一体となった台車は,斜面上で単振動をした。衝突の瞬間から単振動の半分の周期だけ時間 が経過したとき,ばねは自然長から 長での位置と一致するとき, hは) [m/s] である。 の中に入れるべき正しい答を解答群の中から選び,その番号を解答用マークシート 台車A 台車B ばね定数k 壁 上水平面 の 図1 (イ) (J]だ (ウ)][m]だけ縮んでいる。単振動したときの最高点がばねの自然 (オ) [m)と表せる。また, 台車の速度の大きさの最大値は (ア)の解答群 0 gh 1 2gh gh 2 3 2/gh h 2 4 2 MA -gh ma+mB 2mAmB 2 MA+mB 2m。。 3 MA+mB (イ)の解答群 MAMB -gh MAtmB 0 1 -gh gh 2 MA MAMB 2 mA 1gh MAMB 4 2(ma+mB) Joh 5 6 2(ma+ma)9h. 2mBgsin0 k 7 4(ma+n mB) 4(ma+mB)9n (ウ)の解答群 mBgsin0 k (ma+ma)gsin0 2(ma+mg)gsin@ 73 0 1 2 k k (2ma+ma)gsin@ 5 (ma+2ma)gsine 6 2(mg-ma)gsin0 4 k k (2ms-ma)gsin0 k 7