物理の波の振動の問題です。(2)はなぜ音波の振動数は弦の２倍ですか。解答解説を見てもわからないのでもっと具体的な解説がほしいです。🙏🙏

-0.2 速度0になるのは,変位の大きさが最大である点であ る。 したがって 求める点の位置はx=3または9である。 問3 [弦の振動 うなり] 解答 (1) 3 (2) (3 (3) (4 解説 ALERI (1) このとき, 弦の波の波長は21であり,弦を伝わる F 横波の速さは、 v= ✓ 〔m/s] である。 したがって、求める振動数fは, V 1 [Hz] 21 21 V P f= = (2) 弦の振動数と発生する音波の振動数との違いに注意 する。 弦が1回振動する間に音波を2波長分発生する ので,音波の振動数は 2fo [Hz] である。 (3) (1) の状態のとき, おんさの振動数は 2f +3 または 2fo-3である。 張力Fを増していくと, (1) の結果から弦の振動数 は大きくなるので, 弦が発する音波の振動数 2f も大 きくなる。 35 また,この後、うなりの回数が(1) の場合より減るこ とから, 弦の発する音波の振動数とおんさの発する音 波の振動数の差が小さくなることがわかる。 したがっ て, おんさの振動数は2fo+3[Hz] である。 弦を伝わる と 波の速さ v= F は弦の張 v=- F M=& うなりの回 f=lf_ 入 T sol 1404 MNO ya Uzach TANS

以前質問したことのある問題です。再びすみません。 ⑴、ドップラー効果の公式に当てはめて、音源が移動するから1行目のようになって、vb(辺AB)の値は、vbを◻︎として、◻︎÷v＝cosθ で◻︎＝v/cosθ となりました。それを代入してます。 この解き方が違う場合どこが... 続きを読む

-597 解説してみよう ② ≪資料8≫ 『解答&要点整理』 斜めドップラー効果 ① 一定の振動数f の音波を 出しながら、 直線BC を右向きに速さで移動する 音源がある。 右図の点Aには静止した観測者がい る。 音速を Vとする。 A (1) 音源が点Bで発した音を観測者が観測するときの振動数を求めよ。 CBA = 0 とする。 (2) 音源が無限遠方から直線BC上を無限遠方まで運動するとき、観測者が観測す る振動数の時間変化の概形を表したグラフとして最も適切なものを次から選べ。 振動数 ① 振動数 ② 振動数 振動数 ④ れん fol 時間 01 (2) (2) 教 P160 時間 fo 物理 P156~161 基P180) fA= V V-VB レー V V cose B v cas' 時間 20 - fo A 時間 C

変化量のところがなぜ-cα +cα +cαになるのか分かりません。 また、cαとは何を表しているのですか？

CHCOOHの初濃度をCmol/L、電離度をαとすると CH3COOH CH3COO + C 0 -Ca +Ca C(1-a) Ca 電離前 変化量 AT H+ 0 +Ca Ca

二枚目の解説のところです。 印をつけているところが何を示しているのかわかりません 誰か教えてください🙏

36 53 基 断熱容器内に質量250gの薄い銅 製容器を入れた水熱量計を用いて以下の 実験を行った。 銅製容器 実験1: 温度 10℃ の銅製容器内に,10 ℃の水を100g入れ, スイッチを閉じ 2500円 て消費電力 10.0 W で抵抗線を加熱し, かきまぜ棒で水をかきまぜながら水温 を測定した。 加熱時間と水温の関係を 図2に示す。 実験2:10℃の銅製容器内に, 10℃の 水を200g入れ,スイッチを閉じて消 費電力 9.0 W で抵抗線を加熱し,実 験1と同様の測定をした(図2)。 実験3:10℃の銅製容器内に10℃の 水を200g入れた後, 80℃に熱した 100gの金属球を水中に沈めた。 かき まぜ棒を使用し、充分時間がたったと きの水温は 17℃ であった。 温度 [℃] スイッチ 22p 20 18 14 12 10 8t 0 電源 抵抗線 かきまぜ棒 温度計 導線 水 図 1 実験 1 断熱容器 実験 2 100 200 300 400 500 時間 〔秒〕 図2 以下の問いに有効数字2桁で答えよ。 ただし, 断熱容器によって外部 との熱の出入りはなく, 抵抗線で消費された電力は, 水と容器の温度上 昇に全て使われたものとする。 (1) 銅製容器と水の合計の熱容量を,実験1 2 についてそれぞれ めよ。 (2) 実験1,2の結果から水と銅の比熱をそれぞれ求めよ。 (3) 実験1~3の結果から実験3で使用した金属球の比熱を求めよ。 (4) 水熱量計の断熱容器をはずして, 実験3と同様の実験を行った。 のとき室温は25℃ で,他の実験条件は実験3と同じであった。 こ 実験の結果の水温は17℃より高いか, 低いか。 また,外部との熱 出入りがないと仮定して得られる金属球の比熱は, 実験3の値より きいか,小さいか。

（1）です。 Q=mc⊿T のmにどれを代入していいのかがわかりません、 誰か教えてください🙏

52 質量 110gの銅製の熱量計に水50gを入れて温度を測ると20℃ であった。そこへ80℃の高温の水 30gを加えたところ、全体の温度が 40℃になった。 水の比熱を4.2J/g･Kとし、外部との熱の出入りはな いものとする。 高温の水が失った熱量Qは(1) Jとなる。 問2 熱量計の熱容量 CM は (2) J/K となる。 問3 問2より銅の比熱 c, は (3) J/g･K となる｡ 間 4 全体の温度を40℃ から 50℃にしたい場合、 80℃の高温の水を さらに (4)g加えればよいことになる。 問5 全体の温度が50℃となった問4の状態で,さらにこの中へ 100℃に加熱された質量 400gの金属球を入れたとき, 全体の温度 が60℃となった。 この金属球の比熱 cs は (5) J/g･K となる。 (大阪産大) 1

最終的なaAとbBはどうしてこのような式から導かれるのでしょうか？ これまで、相対速度・加速度を「相手」−「自分」で覚えていたのですが、それでは解けなくて、諸々教えていただきたいです！

出題パターン 14 動滑車三 質量mのおもりAと質量3mのおもりBとを 糸で結んで動滑車Pにかけ,動滑車Pと質量 4m のおもり Cとを別の糸で結んで定滑車 Q にかける。 滑車と糸の質量を無視し,重力加速度の大きさをg とする。 A, B, C すべてを同時に静かに放す。 A, B, C それぞれの加速度(下向き正)はいくらか。 解法 慣性力問題の解法4ステップで解く。 STEP1 動滑車PとおもりCの加速合三 から 解答のポイント! 大地から見ると物体A, B は複雑な運動をして見えるが, 動滑車上から見れば, Aは上向きに,Bは下向きにそれぞれ同じ大きさの加速度で動いているように見 度を α とする。 a STEP 2 大地から見たCとPの運動方 程式を立てる (Pの質量は0に注意)。 C: 4ma =4mg-Ti P:0.α = T-2T B : 3mβ =3mg+3ma -T2 RECEN 以上4式より、Cの加速度 α は, STEP3 P上から見ると,A,B には同氏 T2 図4-4のように慣性力が働いて見える。 STEP4 A,BのPに対する加速度を 図のように決めると, 運動方程式は, A:mβ=T2-mg-ma =1/12/ a = g g 見る 対 |大地 a = β- α = SARⱭ ↑ 慣性力ma P S また,A,Bの大地から見た加速度 αA, OB (下向き正) は, a=-β-a=- 5 3 79, 79 ・・・答 P T1 慣性力 3mo AO BO Onie WDM Ti 0203T24 β 対PT2 DeCAT ala ImgB&B 対 対 co nattb T2 4mg 3mg 図4-4 大地

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか？

49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔[〔mol] の 単原子分子の理想気体が入っていて, 圧力と温 度TOK]は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は Mi [kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており, 容器の底からの高 さはL][m]である。気体定数をRJ/mol・K], 重力加速度を[m/s2] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ、温度が T1 〔K〕 になったときM が上に動き始めた。 温度 T1 と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け、高さが12/23L 〔m] となった。このとき の温度T2 〔K〕を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W2 〔J〕 と気体に加えた熱量Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして, 外力を加えてMを ゆっくりと押し込み, 元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T 〔K〕を求めよ。 また,このとき気体がされた仕事 W [J] を求めよ。 ただし, この断熱変化の過程では圧力Pと体積Vの間に は PV 3 =一定の関係がある。 (京都工繊大) Base 771 3 Level (1),(2)★ (3)★ Point & Hint Cv= Cp= ※ この3式は「単原子｣のとき (1) 前後の状態方程式と, ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える｡ 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では,気体がする仕事=P⊿Vとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 ♪は比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので, y = = 12/12/12/2=121238 となっている。あとは第1法則の問題。 M -R ヒーター 10000 単原子分子気体 3 U= -nRT 2 5 R LECTURE (1) 初めの気体の状態方程式は PSL = nRTo ...... ① ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = RT ...... ② そして、このときのピストンのつり合いより PS = PS+Mg..... ③ MgL Ti = To+ nR QinCvAT=- R(T₁-To) = 32 MgL ① ~ ③より 定積変化だから P1での定圧変化が起こる。状態方程式より PS・・ S/L=nRT2 4 (2) より そして そ T₁ = 3 T₁ = 2 (T. + Mg L nR W₁ = P₁AV = P₁ (S. 3/L-SL) より 49 熱力学 状態方程式より (3) 高さまで押し込んだときの圧力を P3 とすると B 第1法則より PS T3 = Mg また, Q2=nCAT=n212R(T2-T)=(nRT+MgL) 4U』を調べ ( 4U2=220R (T-T) 第1法則 4U2 = Q2+(-W)を用いて 4U₂ Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ 143 P.(SL) = P.(SL) ( ∴. P3= P1 PS ピストンが動いて も上図の状況は変 わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 =1/23PSL=/1/2nRT=1/12(nRT+MgL) ②を用いた (2) *P₁.SL = nRT .... (3) ³T₁ = (3) ³( T. + MgL) 'T= nR 2nR(T₁-T₂) = 0+W₁ W₁ = (2) ² (2) ³-1} (nRT. + MgL)

計算が合いません どこで間違えていますか？ v1を私はv2で置いています

自額問題 4 物体が点Bを通過するときの速さを by とする. 力学的エネルギー保存測より､ migh=mv .. vo = √2gh 物体が最高点に到達するまでに斜面に沿ってすべる距離は、 化が摩擦力からなされた仕事に等しいから, hy mgh-1/2mv=-μmgcos0x sin 0 (1) )の結果を代入して, tan 8 h₁ -h tan +μ (3) 物体が点Cを通過するときの速さを1とする物体の力学的エネルギー変化が摩擦力からなされた仕 事に等しいから, 1/2muimgh-prngcost × (2) の結果を代入して, V1 = 2(tan) 11₂= = gh + tan 0 (4) 力学的エネルギー保存則 mv² = mgh2 (3) の結果を代入して, tan 0- tand tu h₁ sin 0 ← hy sin() である。 物体の力学的エネルギー変 XTRON 2-4

解説に｢垂直抗力を受けない｣とありますが、なぜ受けないのですか？

IN それぞれ さの比を いる。 68. 弾性力と垂直抗力 car おもりの動の式 mg_ Wx=-2 解答 (1) 1.0×102N/m (2) 10kg (3) 49 N 指針 (1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に 平行な方向の成分と、ばねの弾性力とのつりあいから、おもりの質量を 求める。(3) ばねの伸びは (2) のときと同じなので, 弾性力は変わらない。 弾性力と,重力, 垂直抗力のつりあいの式を立てる。 解説 (1) ばね定数をk とすると,フックの法則「F=kx」から, 10=kx0.10 k=1.0×102N/m 図1 (2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており、右側の内壁から は垂直抗力を受けない。 おもりが受ける力は、図1のように示される。 ばねの弾性力 F は, 「F=kx」 から, F = (1.0×102) × 0.49=49N おもりの質量をm とすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力 のつりあいから, 49-m×9.8sin30°= 0 m=10kg 別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して、重力の斜面に 平行な方向の成分 (Wx) を求めることもできる(図2)。 問題文では、ばねの伸 びの単位がcm で与えら れているので, m で表し てフックの法則を用いる。 F[N] 200000 30 30° √3 mx9.8 sin30° 〔N〕 mx9.8 [N] Wx .05 30% 2mX9.8[N]

Bの(1)の問題で、答えは写真の通りです。友達にQin＝ΔU＋Woutの方法を教えてもらい、そのやり方でやってみたのですが、このやり方だと状態C→Bで仕事をするので、その分の熱量が加わると思うのですが解説見ると含まれていません。どのように考えればいいか教えてください。 参考... 続きを読む

~ N1, の気 これ を $ F, 必68. 〈等温変化 ・ 定積変化・定圧変化 > なめらかに動くピストンがついた円筒容器内にn [mol〕の 理想気体が入っている場合を考える。 気体は外部から熱を吸 PA 図 1 収したり, 外部へ熱を放出することができる。 理想気体の内 部エネルギーは, 分子の数と絶対温度 T [K] のみで決まる。 この理想気体の定積モル比熱 Cv_[J/(mol・K)〕 や定圧モル比 Cp [J/mol-K)] は,温度によらず一定である。 気体の圧 カ [Pa] と体積V[m*] の関係を表した図(図1)を参照し て,次の問いに答えよ。 気体定数はR_J/(mol･K)〕 とする。 〔A〕 温度の等しい状態Aと状態Bを考えよう。最初、気体は圧力 ^ [Pa], 体積 Va [m²], 温度 T 〔K〕 の状態Aにある。 状態Aから状態B(圧力 DB [Pa], 体積 VB 〔m²〕,温度 T1, ただし VB<VA)に達する過程はいろいろ考えられる。 過程 I は, 等温変化により状態A から状態Bへ変化させる過程である。 過程Iで気体が外部からされた仕事を W 〔J〕, 外 部から吸収する熱量を Q1 〔J〕 とする。 このときW と Q の間に成りたつ関係式を求めよ。 〔B〕状態Aから状態Bへ変化させる過程ⅡIⅠは,まずピストンを固定して外部から気体に熱 を与えて状態Aから状態 C (圧力 DB, 体積 VA, 温度 T2 〔K〕) まで変化 (定積変化) させ, そ の後圧力を一定に保ちながらピストンを動かして状態Cから状態Bへ変化 (定圧変化) さ せるという過程である。 PB(T=T₁) II DB 0 III D 1 VB I III C(T=T₂) II A(T=T₁) VA V (1) 過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 〔J〕 は, 状態Aから状態Cへの変化で気体が 外部から吸収する熱量と, 状態Cから状態Bへの変化で気体が外部から吸収する熱量の 和で求められる。 Q2 を Cv と Cp などを用いて表せ。 (2) 過程ⅡIで気体が外部からされた仕事 W2 〔J〕 , DB, VB, V』 を用いて表せ。 (3) (2)の結果と熱力学第一法則を用いて,過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 を求め,