(4)(5)を丁寧に教えて欲しいです。 回答よろしくお願いします。

離れ (東京理科大) 71* 図は縦従波を表すグラフである。 x軸は媒質のつり合いの位置を, y 軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を 0.14y Cm) P 34 5 x -2-10 1 2 表す。 波は右へ速さ2m/s で進み, 波の先 端が自由端P(x =5mの位置)に達した時刻をt=0sとする。 (1) この波の周期はいくらか。 (2) t=0sにおいて,媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲 で答えよ。 (3) 右方向の媒質の速度を正として時刻t30sにおいて, 各位置にお ける媒質の速度uの概略を,図の範囲内でグラフに描け。 (4)ア) この波が自由端Pで反射して,反射波の先端が点x=0mに達す る時刻を求めよ。 (イ)その時刻において, 図に示す各位置での変位をグラフに描け。 (ウ) x=0m における媒質変位の時間変化を 0<tハ4.5sの範囲でグ ラフに描け。 (5) Pが固定端の場合について, 前問(イ), (ウ)のグラフを描け。 -0.1- (名古屋市大+信州大)

線の引き方がわからないです。 どこから向きなどがわかるのですか？

4直線電流のつくる磁場の合成 十分に長い2本の導線 A. Bを平行に張る。A. Bにはそれぞれ図で示した向きに(A]の電 流を流した。点Pでの磁場の向きと強さ H(Am)を求めよ。 ただし, ○は紙面婆から 表の向き、Sは紙面表から裏の向きを示す。 また,円周率をェとする。 図のように、 B P 例題 鋼 A,Bを流れ る電流がそれぞ 0 0 れ点Pにつくる 磁場は右ねじの 法則より、それぞ れ AP, BP に垂 直である。Ha H,の強さ HA[A/m], Hg[A/m]は等しいので、 合成される磁場の向きは図のように, x軸の 負の向きになる。また, APAB は正三角形な 向き: H: A B P ので、9=30° よって Ha=Hg= より 2元d 3L(Am) H=HAcos0×2= 1 cos 30°×2= 2元d 2cd (補足)0はそれぞれ次のようになる。 ○同じ向きの電流の場合 ○逆向きの電流の場合 向き: H: P A B A B 2a+y=90° …① a+y+0=90° ② O.の式より ==a 0=a+y …O α+8=2a+y=90' …② の式より B=a+y …③ 0.O式より 0=B --千1 B B d 向き: H: 向き: H:

こういう時のθってどうやって見つけるんですか…？

集中 トレーニング 1慣性系と非慣性系 1 解答)(1) (a) 解説を参照 (b) gtan@ (2) (a) 解説を参照 (b) gtan0 解説)(1) (a) 物体にはたらくカ は,重力,斜面からの垂直抗力 だけである。 (b) 地上に静止する観測者には, A0 重力 物体が水平左向きに加速してい るように見える。 物体にはたら く水平方向の力は, 垂直抗力の 水平成分だけである。垂直抗力 の大きさをN, 加速度の大きさ をaとし、左向きを正として, 水平方向の運動方程 ト垂直抗力 果を NAANCOS0 Nsin0 1e Ymg e 0 O 式を立てると, ma=Nsin0 …D また,鉛直方向の力のつりあいの式を立てると, Ncos0-mg=0 …② 東心力 9.8N 式のから, N= であり, これを式①に代入して, cose つ大き mg ma= cosé a=gtan@ sin0 8(N) (2) (a) 物体にはたらく力は, 重力,斜面からの垂直抗力, 慣性力である。慣性力は, 加 速度と逆向き(右向き)である。 (b) 台車とともに運動する 観測者には, 物体が静止して いるように見える。水平方 向,鉛直方向のそれぞれにつ いて,物体にはたらく力のつりあいの式を立てると, 水平:ma-Nsin0=0 …① ト垂直抗力 慣性力 10 重力 NAANCOS0 Nsin0 ia buAO 力学的 位置エ での小 鉛直:Ncos0-mg=0 …② 式2から, N= であり, これを式①に代入して, cose -4ar

問2をわかりやすく解説してほしいです。 また縦波の波形の表し方についても教えて欲しいです。 よろしくお願いします。

AHWAWMM 8 9 振動して いないとき 10 NAWAWHN 11 12 各点の変位を示す矢印(一>)を x軸正の変位をy軸正の変位に, x 軸負の変位をy軸負の変位に 置き換えれば,縦波も横波と同 じように表すことができる。 1| 2345 6 8 振動して いるとき 9 10 11 12 密 グラフで」 表すと 変位 疎 X y軸正4 x軸負 yーX グラフ 0 x軸正 x y軸負 ao 縦波の波形の表し方 x 軸方向の変位を, y軸方向に置き換えて表す。 じく A2右図は,縦波のx軸方向の変位をy軸方向に置き換えて, 横波のよう に表している。 (1) 媒質が最も密の位置はどこか。 (2) 媒質が最も疎の位置はどこか。 (3) 媒質の速さが0の位置はどこか。 0 A B C D E X 113 -密

Fの符号ってどう考えるんですか？

I 誘導起電力に関する以下の問1~問3に答えよ。 問1 図1のように, z軸に平行な長さ LIm]の導線が, y軸の正の向き(紙面を表 問2 につ 線い から裏に貫く向き)に加えられた一様な磁束密度B(T]の磁場の中を、 の正の向きに一定速度»[m/s)で運動している。導線内部の電子(電気量 -e[C))にはたらくローレンツカと, 導線に生じる誘導起電力について考え 2車 x軸 り 車 る。以下の設問に答えよ。 (M FWM へ導線内に静止している電子(電気量 - e)は導線の運動によって2軸方向に ローレンツカを受ける。このローレンツカF[N]を, z軸の正の向きを正と 式して示せ。 の小ら4小ケす 2)導線中の電子がローレンツカを受けて移動すると導線内部の電荷分布に偏 こりが生じ, 導線内部に電場 E(V/m]が生じる。 電子はこの電場から力を受 小 け,2つの力がつり合ったところで電子の移動が止まる。カのつり合いの式 を, ローレンツカF, 電場Eを用いて示せ。ただし,F、 Eはz軸の正の向 きを正とする。 の J出飛へ (3) 導線の両端間に生じる起電カをFを用いて表せ。ただし,z軸の正側の電 位を高くする場合の起電力を正とする。 面突ケh日お 小 100

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比率 図1のように半径r(m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz)の音を発しながら反時計回りに等油 で移動している。半円の中心0から右方向にd[m)(dEr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音酒の 位置を点Qで表し, ZQPO を φ rad), 空気中の音速をV[m/s),音源の速さをu[m/s) (uくV)とし、点Pで観測される振動数 (Hz)について考えてみよう。 ただし,風の影響は無 ささ 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuQ[m/s] とする。政 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると,音源は点Pから速さ «Qで遠ざかっていると考 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数子をF0, 1V, uqを用いハて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば、導出過程で解答用紙の図を使ってもよ (解答用紙の図:図1と同じ) い。 uaは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離をd= 2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0< π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin pを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比子。 fo が最小となる点を示している。 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測されるfも変化する。 問6fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でとい になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離dを答えよ。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3| 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比 図1のように半径r [m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz]の音を発しながら反時計回りに築法 で移動している。半円の中心0から右方向にdIm)(dミr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音源の 位置を点Qで表し, ZQPOをo Crad), 空気中の音速をV[m/s), 音源の速さをulm) (uくV)とし、点Pで観測される振動数/[Hz]について考えてみよう。ただし,風の影響は無 しがさ 立が 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuo[m/s]とする。数 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると, 音源は点Pから速さ uQ で遠ざかっていると喜 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数fをfo, 1V, uaを用いて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよ 【解答用紙の図:図1と同じ] い。 Ueは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離を4=2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0<π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin ゆを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの fo 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比。 が最小となる点を示している。 fo 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測される子も変化する。 問6 fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でどれ になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離4を答えよ。

(4)のmはなんで4になるんですか?

末b 小量であが 厳者 m01X0.0- 222. ニュートンリング 図のように, 平面ガラスの上に, 光」 曲率半径Rの平凸レンズを凸面を下にして置く。上から 波長入の単色光をあてると,レンズ下面とガラス上面で反 射する光が干渉して, 明暗の環が観察された。d (1) レンズの中心Cから距離とはなれた点Bにおいて,副 空気層の厚さがdであったとする。dを, R, rを用い *oY 8 R ID TA Jd C-rー B て表せ。ただし,R>dとする。 干渉 さ (2) m=0, 1,2,…として,反射光が強めあう条件式と,弱めあう条件式を示せ。 (3) 点0から見ると,レンズの中心Cは明るいか, 暗いか。 (4) R=100m, 入=5.0×10-7m としたとき, 中心から数えて5番目の明環の半径は何 cm か。事を組折カの水中に入れると10 代会 ヒント(1) AOADにおけるR'=(R-d)°+r?の関係に, R>dによる近似を適用する。 () (4) 中心から数えて5番目の明環は,強めあう条件式において、m=4のものである。 4kが友り期 ーュコニ

下線部の式変形ができません💦 2.5^1/4≒1.26 を使えという指示があります。

(4) /cos9ニ =0.300m。 『テ1.30m のとき "rnawvraoiodo2odrfnGranos2n 7Sinの=ニッゲガー(/cosのテテ1.3ー0.※=ZT6 まつって, 2を 7sinす 1.6 2 ョミ =2ァメデ.91 2 56 (s

波動の問題を解いたのですが答えがなかなかにおかしいです。最初から解説してるくださると助かります

30-2 気柱の共鳴 _図のように, わずかに太さの異なる 2 本の開邊を用いて 管全体の長さを変える。スピーカー から一定の振動数 400Hz の音を出しながら, 管をゆっく り伸ばしていく。管全体の長さが 92.8ommのよきに音が大きく団こえ.次に, 長きが 125aomiのどきに大きく義の 凍らSe ー (①⑪ 管の長さが 82.8cm のとき, 管内に生じている定常 テン 作ば6 波の節の数はいくらか。 8 2 (⑫) 音の波長と音速はそれぞれいくらか。 スピビーカー議護4 (3) 開口端補正はいくらか。