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物理 高校生

この問題の(3)で、 わたしはビルの高さを求めるのなら、 鉛直投げ上げの公式v=v0t−½gt²の式から出た答え14.7から、(1)で出た答え4.9を引く必要があるのかなと思ったのですが、なぜ引かないんですか? (投げ上げの公式で出た答えは、ビルの高さ+投げ上げた高さですよ... 続きを読む

基本例題 5 鉛直投げ上げ 基本問題34,35,36,37 ある高さのビルの屋上から、 鉛直上向きに速さ 9.8m/sで小球を 投げ上げたところ, 3.0s 後に地面に達した。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として、 次の各問に答えよ。 9.8m/s (1) 小球を投げ上げてから最高点に達するまでの時間と, 屋上か ら最高点までの高さを求めよ。 (2) 小球が地面に達する直前の速さを求めよ。 (3) 地面からのビルの高さを求めよ。 指針 ビルの屋上を原点とし、 鉛直上向き にy軸をとって,鉛直投げ上げの公式を用いる。 投げ上げられた小球が最高点に達するとき,その 速度は0となる 。 解説 (1) 速度が0となるときが最高点 になる。 求める時間t[s] は, 「v=vo-gt」 から, 0=9.8-9.8xt\mt=1.0s 求める高さを y〔m] とすると, 地面 負の符号は,速度が鉛直下向きであることを表 している。 (3) 求める高さは,投げ上げてから 3.0s後のy 座標 y〔m〕の大きさである。「y=vot-12gt-」 2\m0. から, y2=9.8×3.01 ×9.8×3.02=-14.7m m0 これは,屋上を原点としたときの地面のy座標 である。したがって、ビルの高さは15m T 「y=vot-1/2gt2」から、 y=9.8×1.0 11/13× ×9.8×1.02=4.9m (2) 求める速さは,投げ上げてから3.0s後の速 さである。 「v=vo-gt」から, Point 軸の原点を地面にとるとは限らない。 屋上を原点にとって、 鉛直上向きを正としてい るので、地面の座標は負の値で表される。 v=9.8-9.8×3.0=-19.6m/s 20m/s

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物理 高校生

(2)なぜ、これは強め合いの条件を使うんですか? 優しい方どなたか教えて欲しいです

る。 少の薄 RU 真 どのよ 943 ラス 目の可視 94 光 装置で、光源から波長の光を入射させて実験をし 299 ヤングの実験 右図のようなヤングの実験の 点を原点O, スクリーンと複スリットの距離をL た。 S, S, がら等距離の位置にあるスクリーン上の (1) 屈折率n, 厚さの物質Aをスリット S, の前に置いた。 このとき, 光は物質に対 してほぼ垂直に物質を横切るものとして, 単スリットと複スリットの間で生じる光路 = dはLに比べて十分小さいものとする。 差を求めよ。 (1)で、もともと原点Oにあった縞模様はどちらにいくら移動したか。 (3)物質Aを取り除き,スリット So を図の矢印の向き(下向き)にゆっくりと動かした。 物質を取り除いた後,干渉縞の明暗が初めて反転したときのS,S,-S,S2 はいくらか。 5番目と だけずれ | Step ただし、 94 3 解答編 p.163~166 (1) id, 0, を用いて表せ。 次に、図2のように波長がわずかに異なる。 波長の光を当てると, その1次の回折光を同じ 源 201 300 回折格子 格子定数d の回折格子に,波長入の単色 光を当ててスクリーンに向かわせると,図1のようにスク リーン上で明点が観察された。 図2のように、回折格子に 入射する光の進行方向と回折格子に立てた法線とのなす角 回折光と回折格子に立てた法線のなす角をβとする。 ここでは,α<βの場合を考え, 反射面に入射した光は, 反射面を中心とした素元波を発生させて、 様々な向きに広 がって進んでいくと考えてよいものとする。 (1) 経路 AD, BC をそれぞれ求めよ。 (2) 隣り合う回折光が強め合うときの条件式を書け。 図2 (3) 入射角α = α′で入射し、同じ角度で反射した光 (0次) に対して,最も近い明線の回折光 (1次) がβ=β' を満たすとき,角α'と'の間に成り 立つ式を求めよ。 の方向で観測するためには,回折格子をゆだ け傾ける必要があった。 (2) 経路の差P'A+ AQ' をd, p, 0, を用いて表 せ。 (3) - d, 0, を用いて表せ。 ただし, in cosp=1 と近似せよ。 である。 1 A 入射光 d S 回折格子 6801 回折格子図1は、格子定数dの回折格子に垂直に波長入の光を当て,入射光と の角をなす方向で干渉が起こることを説明した図である。このとき, 1次の回折光は 0 = 0, の方向で干渉を起こした。 PLA A 10 1 図1 図1 スクリーン 回折光 C D B 101 図2 (2) ASP'=, ∠ASQ'=0,-p 基礎 物理 23 その回折と干渉 185

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