最後の行の式の変形のやり方が分かりません。

すだけ 出題パターン 45 波式 STAGE 12 の42 (p.141) のグラフで, x=0.9 〔m〕の位置に固定端を置 いたときの (1) 入射波 (2) 反射波の波の式を求めよ。 解答のポイント! 反射波は原点でのy-tグラフ(p.142 の(3)を参照) からつくる。 解法 (1) 波の式のつくり方3ステップ (y-x グラフ)で求める。 STEP1 図 13-12 の t = 0 での波の式は, ×102 (m) y 2π y=-2.0×10-2sin 0.8 EP2 vt = 4.0t 平行移動。 0 STEP3 時刻 t での波の式は, xx - 4.0t とおきかえて, -2.0 2.0- 4.0t t=0 t=t S 0.8 注目! 図 13-12 上のy=-2.0×10 sin- (x-4.0t) 2л 0.8 = 2.0 × 10²sin10л (t-- x 4 (2) 波の式のつくり方3ステップ(y-tグラフ)で求める。 STEP1 原点 x=0での y-t グラフは図13-13 で, 2π y=2.0×10™sin STEP2 x=0からx=0.9[m] 0.2 ×10-2〔m〕 y 2.0 2018-x 4.0 で反射してx=x に戻るまで (図 13- -2.0+ 14) の時間は, 0.9+ (0.9-x) = 1.8-x (s) 4.0 4.0 さらに固定端反射で上下ひっくり返ることも 合わせて図 13-13の反射波のグラフが描ける。 |x=x| 注目! 0.2 図13-13 0.9- <反射 > -0.9-x 図 13-14 2л STEP3 固定端反射した波のx=xでのy-tグラフの式は, y=-2.0×10^'sin 1.8-x =2.0×10^cos10 t+ (+) 0.2 4.0 上下ひっくり返る おきかえる ヒント! sin (A-12/27)=sin (4-1/2) =-COSA STAGE 13 波の式のつくり方 151

⑵と⑶を教えてください ⑵10N⑶0.3

( )年( ) 組 ( )番名前(午 17 5, 水平であらい床面上に、質量 5.0kgの物体がある。この物体に対し、 水平から上方 エネに0の角をなす向きに大きさ 20Nの力を加えたら, 0.40m/sの大きさの加速度で水 平方向に動きだした。 ただし, sino 123, Cos0 - 12/27 とする。 (1) 物体が床面から受ける垂直抗力の大きさは何Nか。 ②2) 物体が床面から受ける動摩擦力の大きさは何 (3) 物体と床面との間の動摩擦係数はいくらか。 か。

【高校物理、電磁気学】 河合塾出版の参考書、「高校物理」の例題4-5で分からないことがあります。 (c)(d)を解説と異なる方法で求めようとしました。(c)は答えが合いましたが、(d)は合いませんでした。私の解答を書きますので、どこが間違っているかをご指摘頂きたいです。一応... 続きを読む

第1章 電場 275 例題 4-5 電場と電位・位置エネルギー 真空中の電荷と電場に関する下記の y 文において, (a)から (d) にあ てはまる式を記せ。 ただし, クーロン P(-d,d) の法則の比例定数をk [N·m²/C2], •C(0,d) 電子の電荷を -e [C], 電子の質量 をm[kg] とし, 無限遠点での電位を 0Vとする。 0(0, 0) x B(-d, 0) A(d, 0) (1)A(d,0) と点B(-d, 0) に正の電荷 Q を固定し,y軸の点 C(0, d) 電子を置く。 D(0,- -d). 点Cで速度 0 であった電子が電場で力を受けてy軸上を動くとする と、原点0での速さは (a) | [m/s] となる。 (2) 点Aと点B の正の電荷 Q のほかに, 点Cに電気量 Q [C] の点電 荷を固定する。さらに,これら3つの点電荷を固定したままで, y 軸上 の負の方向の無限遠点に置かれた電気量 - Q [C] の点電荷をy軸に 沿って点D (0, -d)までゆっくりと動かす。 このときに外力がする 仕事は(b) [J] である。 (3)点Aと点Bに電荷 Q, 点 C と点Dに電荷 - Q を固定した状態から, 点Cの電荷 Q をC→P→B の経路で点B まで, また点Bの電荷 Q をB→O→Cの経路で点 Cまで同時にゆっくりと動かす。 このとき外 力がする仕事は (c) [J] である。 さらに,点Aの電荷 Q と点B の電荷 Q を固定したままにして, 点Cの電荷Qをy軸の正の方向に向かって無限遠点まで,また点Dの 電荷-Qをy軸の負の方向に向かって無限遠点まで同時にゆっくりと 動かす。 このとき外力がする仕事は(d) [J] である。 (東北大) 解答 (1) (a) 点A,Bの電荷による点Cおよび点0の電位は, それぞれ, Vc= kQ kQ √2kQ + √2d √2d d kQkQ_2kQ Vo d V₁ = kQ+kQ d 求める速さをひとする。 力学的エネルギー保存則より, 1/12m+(e)xVo=(-e) Vc .. mv²= (2-√2) kQe d

あってますか…教えて欲しいです。

4 直径 12 m の球形をした容器にヘリウム (He) が封入されている。ヘリウムの温度が 25 ℃ で、圧力 が300kPa である。 ただし、一般気体定数 Ro = 8.314 J / (mol・K) であるとし、アルゴンは理想気体で近似できるとして よい。 (i) 封入されているヘリウムのモル数を求めよ。 (ii) ヘリウムの分子量を4.0026 として、封入されているヘリウムの質量を求めよ。 Pv=nRT に芋・・63 25+27315=298.15 (ii)m=hxm 300×103×6=18,314×298,15 pr PV 300×103×37.63 h= RT 8.314×298.15 = 109501.1821 =109501.18×4.0026=438289,405g →43816g

この問題が分かりません。 解説して頂きたいです。

問題7 温度200℃, 質量 1.5kg の鉛球を, 15℃, 2.01 の水に静かに入れた. 鉛球と水の間でのみ熱交換が行われた とすると、鉛球と水が熱平衡に達したときの水の温度は何℃か. ただし, 鉛と水の比熱はそれぞれ 0.129 kJ/kgK, 4.19 kJ/kgK とし,水の密度は1.00 × 103kg/m3とせよ. 答えは有効桁数3桁とせよ. [25][26][27] × 10 [28] °C

高校物理の問題です。 （4）の問題で、私は熱力学第一法則を用いて求めようとしましたが答えが合わなくて困っています。 どこが正しくないのか指摘をお願いいたします。

42 1* なめらかに動く質量 M 〔kg〕のピストン を備えた断面積S 〔m〕の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて,ヒーターに 電流を流すことにより, 容器内の気体を加 熱することができる。 ヒーターの体積,熱 容量は小さく,無視できる。 容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がn [mol] 入っている。 気体定数をR [J/mol・K〕, 大気圧を Po〔N/m²〕, 重力加 速度をg 〔m/s2〕とする。 ピストン HP 図1 図2 (1) 最初, ヒーターに電流を流さない状態では,図1のように, ピスト ンの下面は容器の底から距離 [m] の位置にあった。 このときの気体 の温度はどれだけか。 (2)次に,ヒーターで加熱したら,ピストンは最初の位置より 12/27 上昇 した。 気体の温度は(1)の何倍になっているか。 また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (1)の状態で,容器の上下を反対にして鉛直にし、気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら、 図2のように, ピストンの上面は容器の底か 41の位置で静止した。ピストンの質量 M を他の量で表せ。 (4)この状態で,ヒーターにより, (2) におけるジュール熱の1だけの 熱を加えたら、ピストンの上面は容器の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 0168-A (名城大)

(2)xがマイナスのときはかんがえないのですか？ 原点より上のときは下向きに弾性力が働くと思うのですが、この式はそのことも考慮されているのですか？

182 鉛直ばね振り子■ 図のように, ばね定数k [N/m] の軽いばねの上 端を固定し, 下端に質量m[kg] のおもりをつけて鉛直につるしたところ, おもりにはたらく力がつりあって静止した。 この位置を原点とし、鉛直下 向きを正とする。 この位置からおもりを鉛直下向きに引き下げたあと,静か に手をはなすとおもりは単振動をした。 重力加速度の大きさをg [m/s] と する。 (1) つりあいの位置でのばねの自然の長さからの伸びx [m] を求めよ。 m (2) おもりが位置 x [m] にあるとき, おもりにはたらく力の合力 F [N] を求めよ。 (3) (2) のとき,加速度をα 〔m/s2] として, おもりの運動方程式を立てよ。 (4) 単振動の角振動数 ω [rad/s], 周期 T [s] を求めよ。 x (5)おもりが鉛直上向きの速度で原点を通り過ぎてから、 初めて最高点に達するまでの 時間 t [s] を求めよ。 例題 38 190,191, 193

（③）がなぜその答えになるのか全然わかりません💦 分かる方いたら解説お願いします。

22 基本例題 14 力のつり合い 右図のように, 2本の伸びない糸 1, 糸2を用いて重 さのおもりを天井からつるして静止させた。 糸 1, 糸 2の張力の大きさをそれぞれ T, T2 とする。 (1)おもりにはたらく水平方向の力のつり合いの式を示せ。 (2) おもりにはたらく鉛直方向の力のつり合いの式を示せ。 (3) T1,T2はそれぞれ Wの何倍か。 糸 1 60° おもり 天井 糸2 30% 考え方 () ?? 物体にはたらく力を各方向の成分に分けて, 力のつり合いを考える。 [解説] 早となす角の滑らかな斜面上に表 (1) 水平方向の力のつり合いより WIN の小物 体 aucot a 正の向き Tisin 60°=T2sin 30° S よって、12/27 Ti = (2) 鉛直方向の力のつり合いより Ticos 60° + T2 cos 30°= W よって、12/27i+ √3 T+ T₂ = W 2 T T₁ 正の向き W (3)(1)(2)の2式よりT=1/2wTw W Tacos30° T1 よって, T. は 1.2倍が倍。 2 別解 30° 60° 90°の直角三角形の辺の比を用いて, 力のつり合いの式を示してもよい。 Ticos60° T₂ 60° Tu -30° Tsin60° T2sin30° √3 2 60° 1 √3 130% 2 w

⑶ 時間を求めるために、周期を使うことなんて思いつきません。答えを見ても、イマイチ理解できてないです。 他に解き方ってないんですか？💦

必解 52. 2本のばねによる単振動〉 A B mmm mmm 0 図のように, なめらかな水平面上に質量mの物体Pが同 じばね定数をもった2つのばね A, B とばねが自然の長さ にある状態でつながっている。 水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置をx座標の原点とする。 物体PをばねAのほうへ原点Oよりαだ けずらしてからはなす。 このとき物体Pは単振動する。 単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。 時刻 t=0 において, 物体Pはちょうどx座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。 ばねの質量はないものとして. 次の問いに答えよ。 (1) 時刻 t における物体Pの位置xおよび速度vを,等速円運動の角速度 を用いて表せ。 (2)時刻 t において物体Pが位置xにあるときの加速度αを, wとxを用いて表せ。また,2 つのばねAとBから受ける力Fを, kとx を用いて表せ。 (3) 物体Pがx=α に達してから, 初めて原点0を通過するまでの時間 to と, 初めて x=123 を通過するまでの時間を,kmを用いて表せ。 (4) 物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置, およびばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。 ただし, ω やTを用いないこと (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置xの関係を求め, vを縦軸に, xを横軸にと ってグラフに示せ。 このとき座標軸との交点を, a, kおよびm を用いて表せ。 また, 物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 [ 香川大改〕

⑷の解き方がわかりません💦 教えてくださいお願いします🙇

必解 44. 〈摩擦のある回転台上の物体> 水平面で回転できる回転台があって,回転台水平面上の回転中心を点とする。質量m 〔kg〕 で大きさの無視できる物体Aを,回転台上で点からlo 〔m〕 の点Pに置く。 物体と回転台の間の静止摩擦係数をμ 重力加速度の大きさをg 〔m/s2〕 として、次の問い 答え (1) 回転台が回転していないとき,Aにはたらいている力を図によって示せ。 (2) 回転台を角速度 ω [rad/s] で回転させる。 Aが点Pですべらないで回転台とともに回転 しているとき,Aにはたらいている力を, 回転台上でともに回転しながら観測するときと 回転台の外で観測するときとで,それぞれどういう力が観測されるか, 図によって示せ。 (3) 前問(2)の状態からωを徐々に上げていったら, w=wo [rad/s] でAが点Pからすべりだ した。μをlo,g, wo を使って表せ。 (4) 長さ 〔m〕のつる巻き状のばねがあって、これにAをつるすと長さが1〔m〕に伸びる。 ばねの一端を点0につけ、他端にAをつけて回転台に置いた。 ばねの長さが〔m〕に伸び ているとき,Aが回転台上をすべらないで回転できるの大きさの範囲を答えよ。μは1 より小さく, ばねと回転台の摩擦はないものとし、また、ばねの質量は無視できるものと する。 [ 福島県医大 〕