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物理 高校生

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2 球面上を運動する物価 重力加速度の大きさを9として, 座の問に答えよ。 1 。図1のように, 中心 0, 半径Rの球の頂点 P に小物体 A があり, ム は球面に沿って湾曲し ているが変形しない軽い棒によって小球 B とつながっている。4, B の質基はともにZn Gi 0A を結ぶ直部と OB を結ぶ直線のなす角は90*である。 A と球面の間には摩擦があるが。 B と球面の間には麻擦はない。AB 問の棒が A や B に及ぼすカは, AとB を結ぶ直線方向にな ることに注意せよ。 水平方向から見た図 図1 半1 この状態でA, Bは静止を続けた。棒が A (または B) に及ぼす力, A, B が球面からう ける垂直抗力,A が球面からうける摩擦力の大きさはいく らか。 間2 婦に球を中心 O を通る鉛直軸のまわりに回転させ, 角速度を徐々に増しのにした。この 間, A, B は球といっしょに回転しすべることはなかった。球の角速度が一定値oになっ たとを, 確が A (または B) に及ぼす力, B が球面からうける垂直抗力の大きさはいら し また, BB が丈面から薩れない限りはゅが大きくてや A は球面上をすべらない。、S 5なる ことを説明せよ。 1 なを, 同じ質量で球面上をなめらかにすべる小球 0 と取り燃え 図2のようにB が になるように伺いて図の向きに初加度paをちえで運動させると| B O は中 O を含む6 画内で球面に治って運動した。このとき球は回岐きせなかい』 Sal 4 に及ぼす力は, B とを結ど直線方向になることに注意蘭よ。

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物理 高校生

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7 [2| 内このように, 光源ランプQ から出大波 長 Im] の名光が幼いスリッ ト S。 2 ホの がWU22DO3 B を通り, スクリーンW | | 1 に達する。スリット ABの開隔は gm]で 島 1p 6 あり, 信とBはスリットSから等距際にあ 3仙 ー 上 る。 スクリーン W はスリット A。Bを人な E 7 面に平行で7(m] だけ藤れ。W 上には光のキ 図1 罰 PNG 京0 はスリット S とスリット ABの中県を結 に直郊がスクリーン WW と交わる京である。京0 を原点として, 図1 の貞をに双輸 をとる。 次の問いに答えよ。 (1) スリットSの役割を述べよ。 スクリーン W 上のある点 Pの中標を 々Im) とする。 最初, 点了上では光は翌めあっ ていた。 (⑫) 経路差 APーBP を 7, 2, を用いて表せ。ただし, 9, |l は7 に比べて十分小さ いとする。必要があれば, |半く1 のとき, (1"告1+g) を用いよ。 (⑬) 点了において光が明めあうための, が満たすべき条件を求めよ。ただし, 空気の 屈折率を 1 とする。 次に, 図2 のようにスリットBを屈折率 す *ーミ ヵ,厚さ 7[m] の透明な藻膜できS側からおお | 1] ったところ, スクリーン W 上の胃線が移生 lp いたただし 21であり。 スリットSと人国ー ーー……和ーーー メスリット A。Bは分離れでいるとする。 Q | A (⑳) 明線が移動した向きと距離を求めよ。 ea @) 明線が移動したことにより, 祥Pで光 い 較2 が強めあった。この条件を光たす閣席の過折率のうち, 最小のものを求めよ。

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