速度SOを比を使って求めたいのですが、答えと一致しません。（答え:16m/s） 出来れば図で説明をお願いします！

4 図のように,速さ 20m/sで進む電車の先端が点Sを通 過するときに鳴らした警笛を, 静止している観測者が点0 で聞くときの振動数 f' [Hz] を求めよ。 音源の振動数を f = 712Hz 音の速さを V = 340m/s とする。 ·+2 00:20 電車- X _S20m/s

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X, Y が間隔で平行に置かれている。 2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が0となるように傾斜している。 水平 部分の左端には, 抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池E が接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値 R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒 PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒 PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとして、以下の問に答えよ。 a R b E E [OR] とも P P' R, m B レール Y CH レール X 図1 2 01 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度vo を与えたところ,やがて PP' はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 2m1 問1 金属棒PP' の速さがとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P' か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, 4, B, v を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗 R と金属棒 PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け。 R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBL = 2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, m, a, Ⅰ l, B を用いて表せ。 ma = - IB l (4) 加速度αを, m, R, L, B, を用いて表せ。 _VBl VB22 a=-VBLXBlxmm 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に、 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 2 /mao² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり,その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ｡ F 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを、 W, P, m, g, 0を用いて表せ。 - 38-

(3)がわかりません。なぜこのような式になるのですか？どなたか教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️

解 110 気体分子の運動 右図のような, 半径rのなめら かな球形容器に,質量 m の分子がN個入っている。 分 子はすべて同じ速さで動いているものとし, 分子どう しの衝突は考えない。 また, 分子は容器の壁と弾性衝突 をするものとする。 (1) 右図のように, 1個の分子が入射角0で壁に衝突す る場合,分子の運動量の変化の大きさを求めよ。 (2) (1) の分子が壁に衝突してから、 次に壁に衝突するま でに進む距離 AB を, r と 0 を用いて表せ。 (3) (1) の分子が単位時間あたりに壁に衝突する回数を求めよ。 (4) (1) の分子が単位時間あたりに壁に及ぼす力積の大きさの総和を求めよ。 (5) N 個の分子が単位時間あたりに壁に及ぼす力積の大きさの総和を求めよ。 (6) 容器の壁が受ける圧力を求めよ。 (7) 気体の体積をVとして (6) の圧力を,V,N, m, v を用いて表せ。 B 0 0 A

物理基礎のつり合いの問題です。 下の写真のグラフの横軸が（✖️10＾2)となっているのは何故ですか？？

1 あ 00 64. ばねのつりあい 解答 (1) 解説を参照 (2) 49N/m 指針 ばねにつるしたおもりが受ける重力と弾性力は、つりあって (1) る。 フックの法則 「F=kx」 から, F-xグラフの傾きは, ばね定数に相 当することがわかる。 解説 (1) おもりが受ける重力と弾性力は, つりあっている。 し たがって,弾性力の大きさFは,重力の大きさ 「W=mg」から求め られる。 100gのおもり: F=0.100× 9.8 = 0.98N 200gのおもり: F=0.200×9.8=1.96N 2.0N 300gのおもり: F=0.300×9.8=2.94N 400gのおもり: F=0.400×9.8=3.92N 3.9N 表で与えられているばねの伸びは cm なので,これをmに換算し,グ ラフは図のようになる。 (2) フックの法則「F=kx」から, ばね定数はF-x グラフの傾きに相 当する。x=8.0×10-2mのとき,F=3.9N と読み取れるので, 3.9=k×8.0×10-2 k=48.75N/m 49N/m 2.9N を用 F[N] 4.0 3.0 2.0 1.0 4.0 8.0 x[×10-2m〕

途中式を見せていただきたいです。 なかなか正しい答えにたどりつけません…。 右が私が解いたものです… 🥲‎

2 v² 1== 2g(sin0+μ'cose) (2) 斜面の下端に達したときの力学的エネルギ 一の変化は,往復する間に動摩擦力がする仕事 に等しい。 ◎代入 12/2mv-1/2mv²=2μ'mglcose (1) を代入して, v= sin0-μ'coso sin0+μ'cos/ Vo

物理基礎の力のつりあいの問題です。2/Tとなるのはなぜですか？？？ どなたか教えてください！

基本例題8 力のつりあい 軽い糸の一端を天井につけ, 他端に重さ 2.0Nの小球 をつなぐ。 この小球に, ばね定数 10N/mの軽いばねの 一端を取りつけ, 他端を水平方向に静かに引いた。糸が 鉛直方向と 60°の角をなして小球が静止しているとき, ばねの自然の長さからの伸びは何mか。 Top ■ 指針 小球は,重力, ばねの弾性力, 糸の 張力を受けて静止しており,それらはつりあって いる。ばねの弾性力をF〔N〕, 糸の張力をT〔N〕と すると, 小球が受ける力は図のように示される。 力を水平方向と鉛直方向に分解し,各方向におけ る力のつりあいの式を立てる。これからFを求め, フックの法則を利用してばねの伸びを求める。 ■ 解説 水平方向, 鉛直方向のそれぞれの力 のつりあいから, √3 T〔N〕 √√3. -T [N] 30° T 2 $1 -〔N〕 2.0N F〔N〕 31822 →基本問題 62,63,68,69,70,71,7 水平方向 : F- x= 60° √√3 2 鉛直方向: -2.0=0 T 2 = 2.0N 10N/m -T = 0 ... ① ...2 式 ② から, T 4.0Nとなり,これを式①に代入 て F を求めると, F=2.0√3N ばねの伸びを x 〔m〕 とすると, フックの法則 「F=kx」から, F 2.0√3 2.0×1.73 k 10 10 = 100000- = 0.346m 0.35m Point 問題文の「軽い」とは、質量が無視でき ることを意味しており、「軽い糸｣ 「軽いばね｣ のように用いられる。

この問題で力の向きはわかったのですが、なぜ移動の向きが右向きになるのか分かりません。

519 イオンが受ける力 シャーレの内壁に金属環Bを はめ、中央に電極Aを置いて硫酸銅水溶液を入れる。 A, Bに電池をつなぐと, 溶液は回転を始める (図)。 Aから Bの向きに移動する Cu²+, 逆向きに移動する SO2は, それぞれ図の(ア), (イ) のどちら向きに回転するか。 例題 71 T mmmmmm B (ア) N A イ) S

右の表で、なぜ縦がcosθで横がsinθと書かれているか分かりません。逆ではだめなのでしょうか？

(1) 物体が受ける力は,引く力 (水平右向きに 24N), 重力(鉛直下向きに W[N]), 糸から受 ける張力糸に沿って左斜め上向きに T [N]) の3つの力。 (2) 水平方向 : 水平右向きを正の向きとして,[オ24 鉛直方向 : 鉛直上向きを正の向きとして, Tcos0+ ]N+(-Tsine)=0 ① ② を解いて, W=32N, T=40N -([P_w₁ 1) = 0 =0 (3) (2)から24- -- T- T=0 ….. ① 4T-W=0… ② ←sine-1 coso=14 2 A TTcos Tsing W 24 N 答 (1) 右上の図の W, T の矢印 (2) 水平方向 : 24-Tsin0 = 0, 鉛直方向: Tcose-W = 0 (3) W: 32 N. T: 40 N

問4で解き方はわかったのですが、自分で置いたvを消去する方法を教えてください。

22 2022年度 物理 物理 (1科目: 60分 2科目 : 120分) Ⅰ 図1のようになめらかな水平面上で質量mの小球Aと質量mの小球Bが 同じ速さでx軸からの角度45°で進み、座標の原点で衝突した。衝突後,小球 A は角度の向きに速さで進み、小球Bは角度0g の向きに速さひBで進んだ。 ただし、0はx軸から反時計回りを正とし, 0g は x軸から時計回りを正とする。 また、小球Aと小球Bが衝突するとき互いに受ける力はy軸方向であった。以下 の間1~4に答えなさい。なお,問3と問4は、解答の導出過程も示しなさい。問 題の解答に必要な物理量があれば、それらを表す記号は全て各自が定義して解答欄 に明示しなさい。 (配点25点) 問1 衝突前の二つの小球の運動量の和のx成分とy成分を含む式で答えな さい。また、衝突後の二つの小球の運動量の和のx成分と成分を角度0A, 0g を含む式で答えなさい｡ 2 衝突後の二つの小球の運動量の和のx成分と成分をvo を用いて答えなさ い｡ 3 この衝突が完全弾性衝突である場合に, tan by を ma.mB のみを含む式で表 しなさい｡ 問4 次に、小球Aと小球Bが完全非弾性衝突により一体となった場合を考え る。この場合,小球Aと小球Bの運動エネルギーの和が, 衝突の前後でどれ だけ変化するか, m, MB, Vo のみを含む式で表しなさい。 II #1 問 小球 A Vo Vo 小球 B 電場の向きがわかる 45° 45° 小球 A 図 1 Or 0B 小球 B UA VB 】1~5に答 2022年度 物理 23 さい。 なお、 問3~5 あれば、 を を含 また,図中に

(2)の解き方が分かりません！

発展例題13 摩擦のある斜面上の運動 発展問題 17, 一 図のように, 水平とのなす角が0の斜面の下端に質量mの物体を置き, 斜面に沿っ て上向きに初速度 vo を与えた。 斜面と物体との間の動摩擦係数をμ', 重力加速度の大 きさをgとして,次の各問に答えよ。 NOSSONNECT (1) 物体が斜面を上がって最高点に達するまでに,斜 K 面上を移動した距離をvo, g, μ', 0 で表せ。 (2) 物体は最高点に達したのち, 斜面をすべりおりる。 下端に達したときの速さをvoμ', 0 で表せ。 指針 物体は,運動の向きと逆向きに動摩 擦力を受けており, その仕事の分だけ力学的エネ ルギーが減少する。 最高点では速さが0となる。 解説 (1) 物体がすべり上がるときに受 ける力は,図のようになる。 動摩擦力の大きさ は、μ'mg cose であ り, 最高点に達した ときの力学的エネル- ギーの変化は,動摩 擦力がした仕事に等 mgcost mg sin 0 μ'mg cos mg 1 = JSH m mglsine-1/2mv2μmglcost 2 v₁² 2g (sin0+μ'cost) → 日 2 2. (2) 斜面の下端に達したときの力学的エネルギ 一の変化は,往復する間に動摩擦力がする仕事 に等しい。 -m²-1212mv²²=-2μmglcost sino-μ'coso (1) を代入して, v= sino+μ'coso Vo CS Act Nor