1番の問題で、答えは上のような図だったんですけど下の図でもOKですか？

296.気柱の振動● 長さが0.60mの閉管内の気柱があ る振動数の音で共鳴した。このとき,管の底以外に定在波 の節が1か所あった。音の速さを3.4×10°m/s とし, 開口 「 端補正は無視する。 (1) 閉管内にできる定在波のようすを図示せよ。 (2)気柱内の音波の波長入は何mか。 (3)気柱内の音波の振動数fは何Hz か。 0.60m >例題 59

(1)で分子が1回の衝突で受ける力積が負になる理由が分かりません。後➖前で受ける力積が正で与える方が負にならないんですか？

ダーがあり,このシリンダーに単原子分子 N個か ピストン 3 図のように,断熱材で作られた直方体のシリン らなる理想気体が閉じこめられている。1分子の 質量をm (kg)とする。ある分子の速さを[pd/s] とし,この系の状態を分子運動の立場から考える。 シリンダーの断面積はL'[m]であり, ピストン はシリンダー内をなめらかに動く。気体分子は器壁と完全弾性衝突をする。ただし, 分 子の数 Nは十分大きく,ある物理量aの交個の分子についての平均値をくa》と表す ものとし,ボルツマン定数をR (J/K} とする。なお,kは1分子当たりの気体定数に等 シリンダー しい。 [1) ピストンがシリンダーの底から長さ L[m]のところで静止し, 系は熱平衡の状態に ある。ピストンに垂直な右向きにx軸をとり,分子のx方向の速度成分をv, と表す。 (1) ピストンに衝突する1個の分子を考える。1回の衝突でこの分子がピストンに与 える力積を m, v,を用いて表せ。 (2) この分子が1秒間にピストンに衝突する回数 f,もv, Lを用いて表せ。ただし, 分子どうしの衝突は無視できるものとする。 (3) この系の圧助 P{Pa) を N, m, <v?>, Vを用いて表せ。 ただし, V=L° とす R V (re る。 (4) この系の内部エネルギーU[J]を系の絶対温度T{K)および N, )k を用いて表せ。 (2) 次に,ピストンを速ざ vo[m/s)でxの正の向きにゆっくりと移動させる。 (5) ピストンに衝突する「個の分子を考える。1回の衝突によるこの分子の運動エネ ルギーの変化量はいくらか, m, v, voを用いて表せ。ただし, #oがu。に比べ十 分小さいためvo の項は無視できるものとする。 (6) このとき,系の温度の単位時間当たりの変化量 4才を(温度す, 体積Vおよび単 位時間当たりの体積変化量 AVを用いて表すと 27 vV 4T=- となることを示せ。ただし,AV=Lvとする。 また, voがかに比べ十分小さいた め,f。の変化は無視できるものとする。 /万子が1回の衝突さ受る様は 3 一 () +2mue (-mux)-(mvx): -2mlx ;ピストンに与スるカ積は 作用及用の活則まり 2mじx [Ms] 3 2 22 い。 (m Nm<r's MalA p: 3T PT: nRT 4) PIIVYU)

物理のエッセンス、単振動についての質問です。 (2)で、なぜ比例定数Kの符号が変わっているのは、復元力の公式から、F＝-kx だからですか？ 初歩的すぎるかと思いますが、教えていただけますと助かります。よろしくお願いします、、！

単振 みよう。 長さ1,断面積Sの木を密度pの水に浮かべ EX 4 たら, hの深さで静止した。 そして少し押して 放すと振動を始めた。 水の抵抗はないとする。 (1) 木の密度pを求めよ。 (2) 静止状態での木の底Bの位置を原点とし て下向きにx軸をとる。 振動中の底Bが位 置xに来たときの合力を求めよ。 (3) 振動周期を求めよ。 S h B ふりょく 網力げは液体の密度を p, 液面下の体積をVとすると,f=pVgと表される (1) 木の質量はm=pSlと表せるから, 重力と浮力のつり合いよょり P,Slg=pShg 2=40 (2) 水面下の体積は S(h+x) だから, 合力Fは 浮力 F=pSlg-pS(h+x)g メか作、 mg =PSlg-pShg-pSxg=-pSgx (3) このように合力は比例定数K=pSg をもつ復元力だ から木は単振動をする。 -10 X B PST - 2π, m h . T=2π, = 2π, K ニ pSg g

大学の一般入試の問題です 問3が分からないので教えて欲しいです

第4問 図6のように, 管口から管底までの距離が15 cm の一端が閉じられたガラス管が あり,このガラス管の管口近くに置いた音源から音波をガラス管に向けて出す。 次の問い(問1~3) に答えよ。ただし, 音速を340 m/s とし, 開口端補正は 無視できるものとする。 [解答番号 12 14 音源 図6 問1 振動数1700 Hz の音波を出したとき, ガラス管内の気柱が共鳴した。このときの 音波の波長は何cm か。 最も適当なものを, 次の①~⑥のうちから一つ選べ。 [解答番号 12 0 10 2 20 ③ 30 の 40 6 50 6 60 問2 問1の条件で, ガラス管内における定常波の腹の数は, 管の入口を含め何個か。最も 適当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 [解答番号 13 0 1 2 2 3 3 の 4 6 5 6 問3 音源から出す音波の振動数を 1700 Hz から徐々に大きくしたとき, 次に気柱が共鳴 するときの音波の振動数 [Hz] に最も近い値を, 次の①~⑥のうちから一つ選べ。 [解答番号 14 0 2000 2 2200 3 2400 の 2500 6 2800 3400

浮力 問3(b)の(2)の式がわかりません、、、 なぜmgのことは考えてないのでしょうか、、？？

22 第1章 カと運動 ST *13 10分14点】 雪 /5 質量 m, 体積 の物体を質量と体積の無視できる細い糸につるし, 密度pの粘性 の高い液体中に浸した後,静かに手を放した。この物体は液中を落下した。落下中の 物体は液体との摩擦などにより速度に比例した抵抗力を受け, その比例定数はkで ある。重力加速度の大きさをgとする。 問1 物体がこの液中を落下するには液体の密度 pはある値より小さくなくてはな らない。その値はいくらか。 V の mg ハミニまい V mg 2 V m 0 V 3) m 問2物体の落下速度はやがてほぼ一定値になった。その速度の大きさ を求めよ。 (m+p)g k (m-p)g k (m-pV)g k (m+p)g k 0 2 この液体を十分に大きく,深いビーカーに満たし,秤(はかり)の上に載せた。 図に示すように,糸につるした状態で物体をビーカーの液体中に完全に浸し, 静か に放した。物体を浸す前の,液体とビーカーの重さに対する秤の指示値を基準とし て,下記の(a), (b)および(c)の状態における秤の指示値の変化量を求めよ。 ただし, 指示値の単位は [N] (ニュートン)とし, 同じものをくり返し選んでもよい。 ) (a)物体を糸につるし, 液中に完全に浸したとき 1 問3 | の 高 S間 「 高 0 大 (b)物体の落下速度が一定速度2,になったとき 2 (c) 物体がビーカーの底に着き, 秤の目盛が静止した後 3 中善 00 (m-pV)g 3 mg pVg 6(m+pV)g 中 高 中す蓄断高 K断高 |6 密度p も大さ 大 や

波 波の速さは媒質が変わらない場合一定だと思うのですがこの問題の場合深さが変わっているからvが変わりますよね。。 こういうときは媒質は変わっていないけど媒質の条件が変わってるから、簡単に言えば媒質が変わったと思っても大丈夫でしょうか？？

問4 十分大きな水槽に水を張って, 水面の一点Pを一定の周期で叩いて水面波 問 を発生させる。 図4は, ある瞬間における水面波の山を連ねた波面を, 領域 Aのみについて描いた図である。図4において, 領域Bの部分の水槽の底に は厚みのある板が沈められており,領域Bを進む水面波の速さは領域Aを進 む水面波の速さより小さい。図4の瞬間に, 領域Bを進む水面波の山を連ね た波面を描いた図として最も適当なものを, 下の①~④のうちから一つ選べ。 ただし, 水槽の壁面から反射する波は無視できるものとする。 4 P. A B 図 4 0 A B B A B A B 3

物理の状態変化です。 解答が理解できません

ておく。シリンダーの底にはピストンが接しており,大気圧は P。である。コッ 物理 のように,体積が%の容器Aに圧力がP。の単原子分子理想気体を入 0~6のうちから一つ選べ。ただし,容器 A,シリンダー,細い管,ピス ンは断熱材でできており,細い管とコックの容積は無視できるものとする。 V= 7 vo= VoV) lo= Vo= Vo- 5vo5 3 V- 容器A シリンダー V。 コック 気体 po ピストン う n=M シリンダー。 容器 A コック T s V - Pos/ 気体 気体 ピストン PS 図 4 Pエネ ムU= ne 0。 V% 2 3 % 3 2 6 -V% 3 6 4 8 の

慣性力 42問4 糸を切ったら小球が下に落ちて小球の重さも考えるのかなと思ってしまったのですが、この問題だと小球が落ちてる途中の加速度を求めているのでしょうか？？ それとも小球が底に落ちてもその重さは考えなくて良いのでしょうか、、？？

第1章 カと運動 58 慣性力 S7 **42 (14分24 点) 糸でつるされており, その床からの高さはhである。エレベ の大きさをgとする。 このエレベーターを, 鉛直上方へ一一定の大きさFの力で引 き上げるときの運動について考える。上昇加速度の大きさを 4, 小球をつるしている糸の張力の大きさをTとする。 エレベーター(中の人を含む)および小球について, それ 小球 h mea 問1 ぞれの運動方程式として正しいものはどれか。 [Ma=F+T+Mg (ma=-T-mg [Ma=F-T+Mg しma=T+mg [Ma=F-T-Mg ma=T-mg SMa=F-T+Mg (ma=T-mg [Ma=F+T+Mg しma=-T+mg [Ma=F+T-Mg (ma=T-mg [Ma=F-T-Mg lma=T+mg 2② 0 SMa=F+T-Mg 6 (ma=T+mg 問2 エレベーターを引き上げる力カの大きさFはいくらか。 F= ③ (M-m)g 0(M-m)a (M+m)(a+g) 2 (M+m)g 6 (M+m)a 0 Mg 6 (M+m)(a-g) をする ⑤ Ma 問3 小球をつるしている糸の張力の大きさTは, エレベーターが静止している場 合と比べて, 何倍になるか。 a 1-2 g g 0 g 2 1+2 1+9 9 a a g 6 1- a 次に, 力の大きさFを変えないで, 小球をつるしている糸を静かに切ったところ, 上昇加速度の大きさが6に変わった。 問4 エレベーターの上昇加速度の大きさbはいくらか。 m (6_の)台 (a+g) 0 ②a+g) m m M. m 1+ M m 1+ M m aー g M m 0号み1一番 +(1+}9 m lat 「M m M. m m M M こoと るようにA。 O ma-e) 5 m) (6t) 6 が れてから。 小 ーク 216 Or +m)(6-g)

答えはありません この問題は3枚目の写真のように考えればいいのでしょうか？ よろしくお願いしますm(_ _)mm(_ _)m

問5.図のように,底面積 S,高さ h, 密度 pの円柱が,密度 p'の液体中にある。液面 と円柱の上面との距離を x, 重力加速度を gとし, 液体の圧力は深さに比例する圧 力と液面での大気圧 Po との和になるとする。円柱全体が液体中にあり, p>p'のと き、次の各問いに答えよ。 (1)円柱の上面にはたらく力の大きさを求めよ。 門性の上面 は ある。 大気圧:Po 大気圧 Poと水圧が よって e X Ps eshfey 上角にはたらとやは 円柱 65%8 Bt e'sz8

答えはありません。 この問題で、15Nでは間違いでもう一度考えてみると51Nとなりました。この考えはあっていますでしょうか？ よろしくお願いします

間4.質量3.0 kg の物体を板に乗せて板を傾けていくと, 水平と 30° の角をなしたときに 物体が滑り出した。板を水平にして物体を水平方向に引くとき, 何 Nの力を加える と物体は動き出すか。 最筒標かは 物件が重材き出す通間より. F- mgsin30のとき。 3,0.9.8.Sin30° t = 14.7 N 水千がレて重々き出手通間の設人用将がは ① FNにの をだロワえをとして F= Fのとき重動き 出す。 F=14.7 - 15 N 15Nののをカロえると物体は 動き出す。 よっ? 15.図のように,底面積 S, 高さ h, 密度 pの円柱が, 密度 p'の液体中にある。 液面