芝浦工業大学の2222年度、2月2日の問題です。 (1)から分からないので教えて欲しいです。

1. 以下の設問の解答を所定の解答欄に記入せよ。 導出過程は示さなくてよい｡ なお, 解答中に分数が現れる場合は既約分数で答えよ。 (A) 図1(a)のように、内側の断面積S の円筒状の容器を水平に設置し, その中に 気密を保ちながらなめらかに動くピストンが付いている。 容器の右側にはコック が取り付けられており, ピストンの右側に大気を入れることができる。 容器の左 内面とピストンの左面の距離をxとする。 容器は壁を介して外部と熱を交換で き, ピストンは熱を通さない。 ピストンと容器の左側の面はばね定数k, 自然長 Lの軽い体積の無視できるばねでつながれている。 ばねは円筒状の容器の左面中 央とビストンの左面中央を結ぶように取り付けられており.たわむことなく水平 方向のみに動くものとする。 また, 容器とばねの熱容量は無視できるものとして 以下の操作 A, 操作B, 操作Cをおこなった。 操作A 容器の左側に単原子分子理想気体を入れ、 右側を真空にしてコックを閉 じたところェ=2Lであった。 操作B 操作Aの後, コックをゆっくり開き大気を容器の右側に取り込み十分に 時間が経過したところ, x= 12/2となった。 操作C 操作Bの後。 図1 (b)のように容器の左側に熱容量および体積が無視でき るヒーターを取り付け、容器の左側内部の気体のみに熱を加えること ができるようにし、さらに容器の右側を除く部分をすき間なく断熱容器 で覆った。 コックを開いた状態で, ヒーターで熱量Qをゆっくりと容 器の左側内部の気体のみに与えたところェ=2Lとなった。 S ・円筒容器 1,00000000 お間ライブ ピストン コック 図1 x 1,00000000 ヒーター 断熱容器 (b) ピストン (イ) 大気の圧力をk, L, Sを用いて求めよ。 (ロ) 操作Cにおいて気体に与えた熱量Qをとを用いて求めよ。 2224500402

Δx tanθ=λ/2になるのはどうしてですか？

67 * 長さ10cmの2枚の平面ガラスを重ね, 端に 薄い紙をはさむ。 真上から波長 500nmの光を当 てると1cmあたり8本の明るい線が見えた。 紙 の厚さは何mmか。 Be ~10cm

赤丸の問題が分かりません。答えはm=2です。 私はΔl=3√3d/2(=定数)であることから714(m+1/2)=429(m+3/2)と立式したのですが、答えが求まりませんでした。

薄膜における光の干渉は, シャボン玉の色付きなどに見られる身近な現象であるとともに、 膜厚計測など工学的にも重要な現象である。 図1のように, 屈折率 n, 厚さdの透明なフィ ルムに対して,入射角 Q1で波長の単色平面波の光が入射する場合を考える.ただし 262 n> 1 とし,nは波長によらず一定とする. 経路 Ⅰ 経路ⅡI 日 2 B 図 1 C 検出器 BY フィルム 0JJS bar ASTRO AR TEKS TERRES OD TUALE (い)の [1] 下記の経路I, 経路ⅡI を進む光について考える. フィルム周囲の媒質は屈折率 1.00 の空気とする. 以下の問いに答えよ. 経路 Ⅰ : 点Aで屈折し, 点 B で反射し、点Cで屈折して点Dに達する経路 経路ⅡI: 点A'を通り, 点Cで反射し、 点Dに達する経路 (1)経路Iの点Aで屈折した光は,屈折角 62 の方向に進んだ. sing を n, Q を用い て表せ. (2) 経路Iの各点 A, B, C および経路ⅡIの点Cを光が通過する前後における波長および 位相の変化について,最も適切な選択肢を以下の①~⑥の中から選べ.同じ選択肢を複 数回選択してもよい。 波長は長くなり, 位相は変わらない. (2) 波長は長くなり,位相は 180° ずれる . (3) 波長は変わらず、 位相も変わらない. (4) 波長は変わらず, 位相は 180° ずれる . (5) 波長は短くなり, 位相は変わらない. (6) 波長は短くなり,位相は180° ずれる.

何故分子が2k−1になるのかよく分からないので教えてください。私の考え方では何故できないのでしょうか

2 光波 73 91.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ ス板の上に,屈折率 n1 で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。 波長 入 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と,薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線② の干渉を考える。 折率を1とし、 > n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ 光線 ① 光線 ② が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。 いま, 空気の屈 て変わらないとして,次の問いに答えよ。 (1) 薄膜中の光の波長 入を, n, 入o を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと,光線①と光線②からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, 入o, k(k=1,2,3,…)を用いて表せ。 (3)薄膜の厚さ dk のときに,入射する単色光の波長を 入。 から短くしていくと,干渉光は一度 暗くなった後、再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長 入z を,入o, k を用 いて表せ。 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと 一度暗くなった後, 入2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 薄膜の厚さ dk の値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長 入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角i (i <90°) で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し, 薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i,屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線 ①と光線 ②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角,屈折率 n, 厚さ d, 入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3,… を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率 n1,厚さd,入射光の波長入と整数m(m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は,入射角iを大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき,と 薄膜の屈折率 n, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ① 薄膜 ガラス板 空気 薄膜 ガラス板 図 1 法線 法線 [17 大阪府大改〕 2I

物理の薄膜による干渉の問題です。 写真3枚目、(8)の「m＝0ではiを大きくしたときに次の極大点を取り得ない」というところの理由が分かりません。 m＝0のとき光路差はちょうど半波長になると思いますが、このとき入射光を大きくしても、干渉光が再び最大の明るさになることはないとい... 続きを読む

12光 991.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ (1) ス板の上に,屈折率 n で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。波長 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と。薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線②の干渉を考える。 光線①と光線②が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。いま,空気の屈 折率を1とし,n>n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ て変わらないとして,次の問いに答えよ。 薄膜 (2) (1)薄膜中の光の波長 入 を, n1, 入。 を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと, 光線 ①と光線 ② からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, do, k (k=1,2,3, ･･･) を用いて表せ。 (3) 薄膜の厚さ dk のときに, 入射する単色光の波長を入から短くしていくと, 干渉光は一度 暗くなった後,再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長入を 入o, kを用 いて表せ。 13 14 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと, 一度暗くなった後, A2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 波 73 の厚さdkの値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角(i<90°)で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し、薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i, 屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線①と光線②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角 1,屈折率 n, 厚さd, 入射光の波長 入と整数m (m=0, 1 2 3 ) を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率n,厚さd,入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は入射角を大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき、ふと 薄膜の屈折率 n1, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ①1 空気 薄膜 ガラス板 ガラス板 図 1 法線 法線 A [17 大阪府大改]

時間のある方解答解説よろしくお願いしますm(_ _)m

問3. 速さ 2.0m/sで質量2.5kgの物体が直線上を進んでいる。 ① 物体の運動量kg・m/s]はいくらか。 (5点) ②物 体の運動エネルギー[J]はいくらか。 (5点) ③ この物体が15m進む間、物体に大きさ 4.0 [N] の力を進行方向に加え 続けると、物体の運動エネルギーはいくら[J]増加するか。 ( 10点) ( ① [kg m/s] [1] . 問4. 質量が12kgの荷物を､ 水平面となす角度が30°のなめらかな斜面に沿って 5.0m 引き上げた。 このとき、荷物 に対してした仕事はいくらか。 ただし、重力加速度の大きさを9.8[m/s] とする。(10点) (答) ①. 問5. 水平な道路で質量1500kgの自動車のタイヤをロックしておいて、 水平方向に引いたところ、 950kg W の力で すべりはじめた。ただし、1kgW=9.8Nであり、重力角速度の大きさを9.8m/s²とする。 ① このとき、最大静止摩 擦力の大きさ [N] はいくらか｡ (10点) ② また、タイヤと路面の間の静止摩擦係数はいくらか。 ( 10点) (答) ①. 2 (答) ①_ 2 問6. 高さ78.4m のビルの屋上の端から、 小球を水平方向に速さ 15m/sで投げ出した。 ただし、 空気抵抗や風の影 響はないものとする。 また、重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 ① 小球が地上に落ちる迄の時間 [s] はいくらか。 (10点) ②小球はビルから何m離れたところに落下するか。 (10点) [N] [s]

⑵の②の式が−q3になる理由がわからないです。

発展例題42 コンデンサーを含む複雑な回路理 STS TI 図の回路において, Eは内部抵抗が無視できる起電力 9.0 CA Vの電池, R1, R2 はそれぞれ 2.0kΩ, 3.0kΩの抵抗,C1, Co, C3はそれぞれ 1.0μF, 2.0μF, 3.0μFのコンデンサーで ある。はじめ,各コンデンサーに電荷はなかったものとする。 (1) 十分に時間が経過したとき, R」を流れる電流は何mAか。 (8) 各コンデンサーのD側の極板の電荷は何 μC か。 (1) コンデンサーが充電を完了し 指針 ており、抵抗には定常電流が流れる。 (2) 電気量保存の法則から、各コンデンサーに おけるD側の極板の電荷の和は0である。 解説 (1) R1, R2 を流れる定常電流を ELAN. I= 9.0 2.0+3.0 -=1.8mA とすると. (Iの計算では,V/kΩ=mAとなる) (2) 図のように。 各コンデンサーの極板の電荷 を Q1, 92, 93 〔UC〕 とする。 はじめ各コンデンサ の電荷は0なので、 電気量保存の法則から, -9₁-92-93=00 R」 の両端の電圧は,C1, C の電圧の代数和に 等しく, R2 の両端の電圧は,C3, C2 の電圧の イロ 10 A 2.0kΩ +9₁ th CA 1.0 μF 91 SGUT 2.0×1.8= 1.8mA 九値を変化 3.0μF ER 3.0×1.8= + C₁ ACHIE C +93 91 93 1.0 3.0 93, 92 3.0 2.0 93 D 19. 電流 245 KA 発展問題 500 C D E1₁ R2 BUT FE C2 vag 3.0kΩ 92 +92 2.0µF ・B B NE 式 ②③は μC UF となる。 =V 式 ①,②,③から、 g1=4.8μC, Q2=8.4μC, Q3=3.6μC C1: したがって,-4.8μC, C28.4μC, C3-3.6μC ALGT

合ってるのかどうかと求め方を教えてください。。🙇🏻 プリント3枚あります

(1) 物体の加速度 α と経過時間tの関係をグラフに示せ。 (2) 出発点から最も遠く離れるのは何秒後か。 また、 その距離はいくらか。 (3) t = 2.0s、 t=5.0s、 t=12sにおける物体の位置をそれぞれ求めよ。 20m 50m -5m (4) この物体のt=0sからt=7s間でのx-tグラフとして正しいものを選べ。 14 (a) 0 図は、 時刻t = 0sで原点を出発し、x軸正の向きに動き出した物体の速度と経過時間 tの関係をグラフにしたものである。 5 v [m/s] 10 O -5.0 Av 8 10 12 5 7 2 2 4 6 8 10 12 t [s] x [m] 2 x [m] 3 nnn x [m] (1) x [m] x [m] (5 x [m] иùn (4) (6)

高一物理です。自分の力で解いたのですが不安なので、合っているかや求め方を教えてください。🙇🏻🙇🏻

(1) 以下の文は、物体の運動について説明した文章である。 ①~⑤に適切な語句を入れよ。 座標 時刻 物体の位置は、(①)と(②) を利用して表すことが出来る。 一定時間 距離 また、物体の運動は、 ある ( ③ ) にどれだけの ( ④ ) を移動 (2) 次の現象は、 等速度運動、 合成速度、 相対速度、 等加速度直線運動のどの事項と最も関 係が深いか。 ① 電車に乗って、 動き出したと思ったら、 動いていたのは向かいのホームの電車であ った。 ② 川の流れの向きに従って進む船の上を、 船と逆向きに走っている人がいた。 これを 地上で静止する人が見ると、船と同じ向きに動いているように見えた (必死に進も うとしているのに後退しているように見えた)。 自転車に乗って坂道を､ ペダルをこがずに下ったら、 速度が徐々に大きくなった。 ④ レーシングゲームで、 アクセルペダルを巧みに操作して、 直線道路をひたすら120 km/hの速さで走行した。 相対速度 合成速度 したかで表すことが出来る。 変位 速さと速度の違いは ( ⑤ ) をもつ量かどうかである。 等加速度 ③ 直線運動 等速度運動 (3) 速度の定義 (意味) は何か。 空欄に当てはまる語句を答えよ。 「単位時間当たりの(変位)」 (4) 加速度の定義 (意味) は何か。 空欄に当てはまる語句を答えよ。 「単位時間当たりの (加速度)」 (2.55 fa. 2 25 1 240s (1) 1500mの距離を4分で走る人がいる。 6.25m/s ① この人の平均の速度は何m/sか。 また何km/hか。 225km/h 1 ② この人が速度を維持したまま、 さらに1分 (合計5分) 走ったら距離はいくらになるか。 1875m (2) 右図は物体の位置と時刻の関係を表すグラフである。この 物体の速さと時刻の関係を表すグラフを作図せよ。 5 x [m] 1 120 (3) t = 5.0s で 4.0m/sの速度で移動していた物体が、 t = 9.0s で 8.0m/sの速度となった。 ① この間の平均の加速度はいくらか。 1 m/s ② t = 5.0s からt = 9.0s の 4.0s 間に移動した距離はいくらか。 17.5×7×1/2 = 61.23 [50] v [m/s] 0 4m 10 10 (4) リニアモーターカーは最高時速 500km/hで走行可能で、 東京から名古屋を経て大阪ま での437km の距離を新幹線史上世界で最も早い速度で移動できるよう設計されている。 仮に大阪までの距離を400kmとして､ 途中停車なしで最高速度 500km/h を維持したま 1時間500km ま東京-大阪間を移動したとすると、 時間は何分かかるか。 60m×12=48 48分 (5) x軸上を正の向きに0.40m/s2 の加速度で運動する物体が、 原点を速度 5.0m/sで通過し た。 500 7m/s 61.23m ① 原点を通過してから､5秒後の速度と変位を求めよ。 0.40m/52 ② 物体の速度が正の向きに 9.0m/s となるのは、 原点を通過してから何秒後か。 また、 このときの変位を求めよ。 22.5m it [s] 20 t [s]

物理/ 2物体の運動方程式の問題です。 手で押されたとき、物体Aから手に受ける力というのはないのですか？またここの範囲がすごく苦手なのですが何を覚えてどういった手順でとくと良いですか？早めに教えていただけたら嬉しいです。

42物体の運動方程式 m2 なめらかな水平面上に質量 5.0kgの物体Aと質量 3.0kgの物体Bを接触させて置き, A を 16Nの力で水平右向きに押したところ, AとBは同じ加速度で運動した。 加速度 はどの向きに何m/s2 か。 StepO A について Step1 Step2 Step 16N B 1/4 mg = F Bass 243/ SULE B. -f[N] f†F=16 Step B について Step Step2 Step3 * F = 16-fº 8 A A 30×α = 16 a = 32 ◎右向きに3.201² 4 ·2··0m/5² →Aから受ける力 fENT Sam 500 Too a= 16² 2.0M/S 80 Bの合力にfだけだから 3² F²= f mas FI 400 3.0xa- 1500 ma = F F 5.0xa = 16-f-@ @ @ I`I!/ 5.0 xa +3.0 xa = 16-ftf va-12