数と体積を一定にして,分子の速さの2乗の平均値 v2
が9倍になった場合、圧力は ( ⑨ ) 倍になる。
〔4〕 凸レンズの焦点の外側に物体を置くと、凸レンズの後方に像ができ
る。焦点距離 3.0 cmの凸レンズから光軸上の距離で 5.0cm離れた位置
に物体を置くと,凸レンズより(⑩)cm 離れた後方の位置に倍率
(⑩)倍の (12) ができる。
図1のように,自然長L ばね定数の
2
軽いばねの先端に質量mのおもりを取り
付け,他端を箱の中の点Pに接続した。 ばねはガ
ードで囲われていて振動の方向が制限されている。
ガードは直線 AC に平行で,直線BD に垂直であ
る。ただし, ガードがばねとおもりに与える影響は
無視できるものとする。 箱の中には観察者がいて,
観察者は,ばねの長さおよびおもりの単振動の周期を観測できる。
初め,観察者は,ばねの長さが① でおもりが静止している状態を観測
した。その後,箱が運動を開始し、観察者は、ばねが伸びておもりが静止
している状態を観測した。
[イ] 観察者が観測したばねの長さはLであった。 箱が等加速度直線運
動していると仮定して以下の各問に答えなさい。
〔1〕 箱は直線AC上, または直線BD上を移動できるものとする。箱
が向かっている方向を図中の記号 A~D で答えなさい。
〔2〕 観察者からみたおもりのつり合いの式を書きなさい。 ただし、箱の
加速度の大きさをaとする。
〔3〕 箱の加速度の大きさαを求めなさい。
〔4〕 観察者がつり合いの位置にあるおもりに撃力を与えて単振動を開始
させた。 ばねがもっとも縮んだときのばねの長さはL。 であった。 a, k,
mを用いて単振動の振幅を表しなさい。
〔5〕 観察者が〔4〕の単振動の周期を観測したところ,周期は Tであっ
た。 Lo, L, Tを用いてαを表しなさい。
[ロ] 次に箱が等速円運動していると仮定する。観察者が観測したばねの
B
P
. C
図1
.D
