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物理 高校生

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13 [2016 長崎大] 線密度 (単位長さ当たり の質量) がp [kg/m²である 一様な弦の一端に, ある振 動数のおんさを接続し、他 □おもり 端にはなめらかな滑車を通 じて質量 M [kg] のおもりを取りつけた装置がある。このとき, 弦がおんさと滑車に接し ている点は固定端とみなせるものとし,その間の距離は L [m] である。 おんさを振動させ ると、図のように弦に腹が8個ある定常波が生じ,この弦を伝わる波の速さはv[m/s]で あった。 ただし,重力加速度の大きさはg [m/s2] とする。 (1) 図において,弦を伝わる波の振動数f [Hz] と波長[m] をL, のうち必要なもの を用いて表せ。 (2) 図の弦を伝わる波の速さv[m/s] と振動数f [Hz] を, M, g, p およびLのうち必 要なものを用いて表せ。 ただし, 張力の大きさ S [N] の力で張った線密度 〔kg/m〕の 弦を伝わる波の速さ"'[m/s] は次式のように表されるものとする。 v' = S おんさ P (3) ギターのような弦楽器は、 弦の振動によって音を発する。 弦が発する基本振動の音 の高さと, 弦の線密度, 振動する長さおよび張力との関係を説明する以下の文章の空 欄ア 入る。 適切と思われる語句をそれぞれ選べ。 ・振動する弦の長さと張力の大きさが同じであれば, 弦の線密度を大きくすると弦が発 する音の高さはア 「低くなる」, 「変わらない」 のいずれかの語句が ウには「高くなる」, ・弦の線密度と張力の大きさが同じであれば, 振動する弦の長さを長くすると弦が発す る音の高さはイ。 ・振動する弦の長さと線密度が同じであれば、弦の張力を強くすると弦が発する音の高 さはウ

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物理 高校生

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7 [2021 摂南大] 次の文を読み、各問いに対する最も適当な答えを,それぞれの解答群から1つ選べ。 次の問題において, 糸と滑車との間の摩擦や空気抵抗はないものとし、糸は 伸び縮みせず,糸や滑車の質量は無視できるものとして解答せよ。 なお,重力加速度の大きさをg[m/s2) とする。 [A] 図のように,天井から糸Aで滑車がつるされている。 質量3m[kg] の おもり1と質量m[kg]のおもり2を1本の糸Bでつなげて滑車にかけた。 おもりが動かないよう, おもりと床に結んだ糸 C を鉛直につなげた。 (1) 糸Aが滑車を引く力の大きさは何Nか。 解答群Aより選べ。 (2) 糸Bがおもりを引く力の大きさは何Nか。 解答群Aより選べ。 (3) 糸Bがおもり2を引く力の大きさは何Nか。 解答群Aより選べ。 (4) 糸Cがおもり2を引く力の大きさは何Nか。 解答群Aより選べ。 3 解答群 A ①mg 3.2mg mg 解答群 ① 9 ⑧⑨⑧ mg ⑨5mg 2 20 ⑦4mg [B] 糸Cを切断したところ, おもりは静かに動き始めた。 (5) おもり1の加速度の大きさは何m/s2 か。 次の解答群より選べ。 解答群①0 (6) 糸Bがおもり1を引く力の大きさは何Nか。 解答群Aより選べ。 ② (2) 4/5mg ④ 1 3 39 omg ⓢ 3mg (7) Aが滑車を引く力の大きさは何Nか。 解答群Aより選べ。 10 11 ⑩ 1/23mg 10 1 (5) 29 g √g 2 6 糸 A 糸 B 6mg 天井 3m①②m 2mg (8) おもり1が初めの位置から 0.01m 下降したときの速度の大きさは何m/sか。 次の解答群より 選べ。 滑車 糸B C 床

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