(ウ) について、僕はおもりAの初めの高さを0として、力学的エネルギーの保存則より、(後のエネルギー)=(前のエネルギー)すなわち、Mgh+(1/2)Mv^2+(1/2)m4v^2-2mgh=mgh となり、これを解くと、v=√2gh(3m-M)/(4m+M)となり、解答と... 続きを読む

23 基 質量 MのおもりAと, おもりBを糸で結び, 滑らかな定滑車と動滑車に図のように糸αをかけて つるす。 滑車の質量は無視でき, 重力加速度の大きさ をgとする。 (1)B の質量がm のとき,全体は静止した。 糸αの 張力Tとmo を Mg を用いて表せ。 (2)次に,Bの質量をm(>mo)とし、全体が静止し ている状態からA,Bを静かに放す。 (ア)Aが高さんだけ上がったときの速さをひとす る。 このときのBの下がった距離と速さを求め la AVIA M B m よ。 (イ) (E) 前問の間に,Bが失った重力の位置エネルギーはいくらか。 (ウ) Aの速さをM,m, hg を用いて表せ。 (金沢大 +大阪電通大)

(3)についてです。 解答で図4のときと図5で運動量保存の式を立てていますが、AとバネとBを一つの物体系とすると、図4ではAが壁(=外力)から垂直抗力を受けているので、運動量保存は成り立たないのではないか、と思いました。どうしてここで運動量が保存されているのか教えて頂きた... 続きを読む

[知識] 203. ばねと衝突 図のように 小球A, B, Cが A B C Vo 一直線上に並んでいる。 A, Cの質量をm, Bの 質量をMとする。 AとBは, ばね定数んの軽いば 000000000000 ねでつながれている。 はじめ, ばねは自然長であり,A,Bは静止している。 また, A は壁に接している。 小球の運動は一直線上でおこり,床はなめらかであるものとする。 (1) Cが左向きに一定の速さで運動し,Bと弾性衝突をした後, 運動方向を右向き に変えた。この衝突直後のBの速さVを,m, M, v を用いて表せ。 (2)(1)の衝突の直後から,Bの運動に伴い, ばねはいったん縮んだ後、再び伸びて自 然長にもどる。この間に壁がAに与える力積の大きさを,Vを用いて表せ。 (3) ばねが自然長にもどった後, Aは壁をはなれ, ばねは伸縮を繰り返しながら、全体 として右向きに運動する。この運動でばねが最も縮んだときの自然長からの縮み、お よびそのときのA,Bの速さを,Vを用いてそれぞれ表せ。 (13. 神戸大 改) 例14

類題10の(2)教えてほしいです🙏

例題10 ヤングの実験 図のように, スリットS, と複スリット S1, S2 に波長 [m] の単色光を通すと, スクリーン上に明暗の縞ができた。 S1 と S2 は間隔が d [m] で, So から等距離 にある。 複スリットとスクリーンの距離 S₁ を1[m], スクリーンの中央0から距離x [m]の位置にある点をPとすると SPとSPの距離の差は とみなせる。 (1)隣りあう暗線の間隔 ⊿x[m] を求めよ。 (2)を大きくすると,暗線の間隔は小さくなるか,大きくなるか。 (3)dを小さくすると,暗線の間隔は小さくなるか,大きくなるか。 指針 (1) 番目の暗線の位置を x[m], m+1番目の暗線の位置を〔m〕 とすると 4x = xx (1)点Pで暗線となる条件式は,m(m = 0, 1, 2, 4x=m+1/2 2 よって x = m + …)を用いると d 点Pのすぐ外側の暗線の位置x' [m]は,①式のをm+1に置きか えた式で表されるから 1 2 4x = x′- x = m +1 + - (m + 1) 14 = 12 === -[m〕 2 d d (2) (1)より, 4x は1に比例する。 したがって 大きくなる。 (3)(1) より, 4x は dに反比例する。 したがって大きくなる。 類題10 例題10の実験について,次の問いに答えよ。 (1) 波長 6.9×10 -7mと4.6×10-7mの単色光を用いたときの暗線の間隔 をそれぞれ 4x1, 4x2 [m〕 とすると, 4x1 は x2 の何倍か。 (2) 複スリットとスクリーンの間を屈折率nの液体で満たしたとき, 暗 線の間隔は何倍になるか。 ヒント (2) 屈折率の液体中では,光の波長が変化する。 202 第3編 第2章

物理です。この画像が示す意味が分からないです

波が干渉する条件 テキスト p.6 山と山 強めあう ●谷と谷 P1 P2 P3 P4 同位相が干渉する場所は、 強め合う場所 (腹)になる。 |P1S1-P1S2| = 0 |P2S1 - P2S2|= 0 |P3S1-P3S2|= 入 |P4S1-P4S2|= 2入 腹ができる場所の条件 |l-lz| = m入 (3.8) L : Sからの距離 2: S2からの距離 (3.8) の式が成り立つとき 強め合う場所 (腹)になる。 36

高校一年生、物理基礎の質問です。 （3）で、三角形が1:2:√3 とわかるのは何故ですか？？ 解説よろしくお願いします

16 第1編 運動とエネルギー リードC 基本例題 8 水平投射 31,32,33 解説動画 地上14.7mの高さから小球を水平方向に初速度 9.8m/sで投げた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 9.8m/s (1) 小球が地面に当たるまでの時間 t [s] を求めよ。 14.7m (2) 地面に当たるまでに水平方向に飛んだ距離 x [m] を求めよ。 (3) 小球が地面に当たるときの速度の大きさ V[m/s] と, 地面 となす角を求めよ。 x 20 V 指針 投げた点から水平 (x) 方向に等速直線運動,鉛直下 (y) 向きに自由落下をする。 解答 (1) y方向について (3) vx=vo=9.8m/s 0v=9.8m/s x 「y=1/gt2」 より vy=gt=9.8√3m/s 1 14.7=- ×9.8×2 2 8×12 図のように, vx, y, V 14.7m からなる三角形は vx=00 1 t=√3≒1.7s (2) x方向について x=vot=9.8√3 =9.8×1.73≒17m 基本例題 9 斜方投射 1:2:√3 の直角三角形 なので x 20=60° y vyi V=vxx2≒20m/s 0=60° V 34,35,36,37 解説動画

高校一年生、物理基礎についての質問です。 （1）（2）の解説でサインコサインタンジェントが使われているのですが、途中式が省かれているところが多く、20sin30°がどのような式で、どのような数字になるかなどがわかりません。 解説よろしくお願いします

基本例題 9 斜方投射 →34,35,36,37 解説動画 地上から水平より 30° 上向きに, 初速度20m/sで小球を投げ上げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 最高点に達するまでの時間t][s] を求めよ。 (2)最高点の高さん [m] と, 投げた点から最高点までの水平距離 x1 [m] を求めよ。 (3) 再び地上にもどるまでの時間 t 〔S〕 と, 水平到達距離 x2 [m] を求めよ。 指針 投げた点から水平 (x) 方向に等速直線運動, 鉛直上 (y) 向きに加速度-gの等加速度運動 をする。 最高点 (v=0 の点)を境に上りと下りが対称になることに注目する。 ↓-g 解答 (1) 「v=vo-gt」 を成分について立 y A 最高点 てると. 最高点ではvv=0 より 20m/s (vy=0) 0=20sin30°-9.8 × t t = 1.02...≒1.0s (2) 「vv=-2gy」 より 02-(20sin 30°)=-2×9.8×h 20 sin 30° 130° O 20 cos 30° X1 # 【POINT 100 h=- -≒5.1m 2×9.8 x方向には等速直線運動をするから 「x=vt」より x1 =20cos30° × t X2 =10×1.73×1.02=17.6.≒18m (3)対称性よりt=2≒2.0s x2=2x1=2×17.6≒35m 水平投射水平方向: 等速直線運動 + 鉛直方向: 自由落下 斜方投射 水平方向: 等速直線運動 + 鉛直方向: 鉛直投射

(3)の解答で　状況が不明なので速度で　とあるのは(1)の静止していた状態から打ち出した状況と違い、(3)の状況では、Qを左に打ち出したからといって、左向きに進むとは限らないため速さで表すことは出来ないからですか？

R Q P m m 2m 20 質量がそれぞれ2mm,mの3つの 部分 P Q R から成るロケットが宇宙空 間で静止している。 はじめ, R を左向きに 打ち出した。放出後のPQ から見た R の速さはuであったので, P・Qの速さは (1) である。また,この 際に要したエネルギーは (2) である。 続いて,Q を左向きに打ち出した。 放出後のPから見たQの速さは やはりであったことから, Pの速さは (3) となっている。 (立命館大 +東北工大)

熱容量の逆数とはどんな時に使うのですか？ この問の(2)の回答で急に出てきてどうしていいかわかりません

15 2 熱容量と比熱 同じ質量の金属A, Bを加熱し、与えた 熱量と温度上昇を測 温度変化 [K]↑ 3.0 12.0 A J 化1.0 定した。 B t 10 (1) 比熱が大きいの 0 3.0 6.0 9.0 jQ 0.45 は, 金属A,Bの 与えた熱量 2000 0 (00 どちらか。理由とともに答えよ。温度は高くなりにくいから、亘 B 比熱が大きいほど C m (2) 金属A,Bの質量を10g とすると,それぞ C れの比熱は何J/ (g・K) か。 9.0=10xC(2.0-0) 9.0=200 ③熱量の保存 C=0.5Jg.k) ③ 9.0=(0xC(1.0.0) C = 0.9 19.499.0 # 98=198 09

この問題で、気球から落としただけなのになぜ鉛直投げ上げの運動になるのですか？

知識 例題 5 38. 気球からの落下 速さ 4.9m/sで上昇している気球から 小球を静かに落下させた ところ、 4.0s 後に地面に到達した。 小球をはなした位置の地面からの高さはいくらか。 ただし、 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。

EXの(3)の最後のところなのですが、なぜuはプラスマイナスからこのように判断できるのですか

64 力学 知 トク 等質量の弾性衝突では,速度が入れ替わる。 78の答えが出たら, M=mとしてみると分 かる。たとえば, Qがはじめ静止していると, 衝突してきたPが止まり, Qがひで動き出 すことになる。 79 なめらかな床上に, 質量 Mの板が, ばね定数に のばねで結ばれて置かれている。 質量m (M/2) ↓ 解 の物体が速さで板に当たるとき, ばねの縮みの 最大値はいくらか。 衝突は瞬間的とする。 M_ m Vo k 000000 (1)e=0 (2) e= =1の場合について求めよ。 保存則の威力 (1)Pがばねを押し縮めると同時に, Qは ばねに押されて動き出す。 ばねが最も縮 んだときとは,Qから見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 VI 運動量 65 <止まった 相対速度 0 つまり、相対速度が だ。し したがって,このときQの速度も”である。 Qから見た Pの運動 P.Qの速度は同じ 運動量保存則より mv=mu+Mv v= m m+M -Vo トク 2物体が動いているとき, “最も・・・"は相対速度に着目 りっきゃく 力学的エネルギー保存則, 運動量保存則とも運動方程式に立脚している。 しかし、保存則は運動方程式を超えた力を秘めている。 たとえば, 滑らかな 曲面をすべり降りたときの物体の速さや, 衝突の問題では運動方程式を用い ても事実上解けない。 ただ, 保存則には適用条件があることは常に意識して おかねばならない。 (2) 力学的エネルギー保存則より Mu2+ 1/21/11/21/12k . 1=vok(m+M) mM ちょっと一言 ここでQ 上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や 運動方程式は静止系(あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし,次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば, 加速度系で用 いることもできる。 摩擦抵抗なし(保存力以外の力の仕事=0) 力学的エネルギー保存則 衝突・分裂 (物体系について外力=0) 運動量保存則 力学的エネルギー保存則は仕事を, 運動量保存則は力を条件にしていると いう違いがある。 両者はまったく独立な法則であるが,両立することもあり, 車立的に解くタイプは概して難問となる。 が, パターンを心得ていれば, 取 いはむしろ一本調子だ。 猛犬を手なずけて忠犬としてしまおう。 EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量mの球Pが速度v で進んできた。 Vo k Q m M (1) ばねが最も縮んだときのPの速度vを求めよ。 (2) ばねの編みの最大値を求めよ。 (3) やがてPはばねから離れた。Pの速度を求めよ。 (3) Qの速度をUとすると 運動量保存則より mv=mu+MU ...... ① ばねは自然長に戻っているから、力学的エネルギー保存則より 121212m2-12m+1/2 MU2 Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より .....2 (m+M)u2-2mvou+(mMv02=0 m±M u=> m+Mv u=v とすると,① より U=0 となって不適 (ばねに押された Qは右へ動 いているはず) ium-M m+M V₁ ゆる High (3) は P, Q がばねを介して緩やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから, e=1の式 u-U=) を②の 代わりに用いるとずっと速く解ける。