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物理 高校生

諏訪東京理科大学の2020年度の物理の問題なのですが、解説が載ってなかったので、時間がかかると思いますが、誰か解説お願いします🙏🙇

L]以下の問いに答えなさい。 解答はすべて解答用紙の指定されたところに記入し なさい。(3)は, 途中の計算式も含めて記入しなさい。 円周率を π, 重力加速度の大 きさをgとする。 I 図1のように, 水平と角θをなす斜面に沿って, ばね定数kの軽いばねの下端が固 定されており,上端には質量 Mの物体Pが取り付けられている。 斜面に沿って下 向きを正の向きとするx軸をとり, ばねの自然長の位置を原点 O とする。 はじめ 物体Pは,自然長から Ax だけ縮んだ点A で静止していた。 いま物体Pをx=1+dx の点Bまで押し下げ, 静かに手を放した。物体Pの大きさおよび斜面との摩擦は 無視できるものとする。 (1)以下の文章の空欄に適する数値および数式を補い, 文章を完成させなさい。 Ma sin 物体Pに働く重カの斜面方向成分の大きさは M,g,0を用いて の],点A で静止しているときのばねの弾性力カの大煮さはん, Ax を用いて の と表せ るので, g, k, M,0を用いて4x= く弾性力の大きさはん,1,4xを用いて と表せる。点Bにおいで物体Pに働 と表せる。物体Pは単振動するの で,その角振動数をωとすると, 点におげる加速度 aはωおよび!を用いて -M= Mgsiag-Alf+al) と表せ 本t4入) ーム! と表せ,運動方程式は g, k, 1, M, Ax, 0, o を用いて る。これより,角振動数 および周期Tをπ, M, kのうち必要なものを用いて a= 表すと,それぞれ ω= @ T= となる。 AB 間において物体Pの速さが0になるどきの座標をA×および!を用いて表 Aスtイ すとx= となる。この位置を重力による位置エネルギーの基準の位置に とる。すると,この位置において物体Pが有する力学的エネルギーは1,1,4xを +41 用いて| 0 と表せ,物体Pが AB 間の座標xを通過するときに有するカ学 的エネルギーは、その瞬間の速さvおよびん,,M,x,4x, gを用いて -ス) Sing+ D「と表 せる。この2つの力学的エネルギーは等しいので, 座標×を通過する物体Pの - s 127 12) 速さはん,M,x g,θを用いてv= ど表せる。これが最大値 Vmax となる ときのx座標は,1, M,g,θを用いてx= 19 と表せ, Vmax はk,1, Mを用い My sin@ て Vmax の と表せる。 M

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物理 高校生

名門の森 マイケルソンQがわからん

8 は任意の波長の単色平行光 線を取り出せる光源,Hは光の 一部を通し一部を反射する半穫 明鏡(厚さは無視), Mu, Ms は 光線に垂直に置かれた平面鏡, D は光の検出器である。8 から 出た光線は, 本を通り Mi で反 射され再び HH で反射されてDに 入る光線と, はじめ H で反射る れたあと M。で再び反射きれてから 耳を通り Dに入る光線とに分かれ る。 この2つの光線がD で王渉する。 装置全体は真空中に恒かれて いる。 はじめ光路差はなく, 光は D で強め合っているとする。兆の波長を 図のように距離 のだけ右へゆっくり平行 移動する。 移動を始めてから.=2.25X10 "(mm までに, D では区 \| |回強め合うのが観測された。次に Miをその位置(平行移 が 動した位置) で固定する。そこで, 波長をゆっくり減少させていった ら[ 引 」[m)で再び強め合った。次に波長を 5.00X10-? [m) にも 2 今度はゆっく り と波長を増加させていったら, はじめに 例 」(m)で理め合った。 最後に, 波長を 5.00X10〔m〕 にもど し, HH と Mz の間に届折率なが1.500で, 厚きが 48.8 (/m〕ミ#ミ 49.4 [/m] であることがわかっ ている平行平面膜を, 光線に直交する ように置いたら, 光はやはり強め合った。これから, この腺の厚さは (⑭④ ] (んm] であることがわかる。 (東京理科大)

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