物理基礎の時間を求める計算です。 求め方と考え方がわからないので教えて頂きたいです！

3 速さ v[m/s]で図の向きに流れている川の上を静水に対してV[m/s]の速 さで進むボートの運動について,次の問いに答えよ。 ただし, V> とし, ボートの向きを変える時間は無視する。 (1) 川岸に沿ってボートが距離I[m]を往復する時間 (2) 川岸に垂直にボートが距離 [m] を往復する時間 (3)と2はどちらが大きいか, 数学的に示せ。 を求めよ。 [s] [s] を求めよ。 川岸

（2）がわかりません、教えてほしいです

基本例題 2 速度の合成 流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を静水上を4.0m/sの速さで進む船で 移動する｡ (1) 同じ岸の上流と下流にある, 72m離れた点A と点Bをこの船が往復するとき,上りと下り A に要する時間 t [s], t2 [s] をそれぞれ求めよ。 この船で川を直角に横切りたい。 へさきを向けるべき図の角8の値を求めよ。 (3) (2)のとき, 川幅60m を横切るのに要する時間t[s] を求めよ。 指針 (2) 船 (静水上) の速度と川の流れの速度の合成速度の向きが、 川の流れと垂直になればよい。 2.0m/s 4,5,6 解説動画 72m B 2.0m/s 60m

（2）です！なんでこの問題で急に1:2:√3が出てきて答えが60になるのか解説見たらあーそーゆーことなのか、って一旦理解できそうな所まで行くんですけどピンときません。 解説自体何を言っているかは分かります。だけどどうしてこの考えになるのか……？的なこと思って一生分かりませ... 続きを読む

基本例題 2 速度の合成 流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を、静水上を4.0m/sの速さで進む船で 移動する｡ (1) 同じ岸の上流と下流にある, 72m離れた点A と点Bをこの船が往復するとき,上りと下り に要する時間 [s], t2 [s] をそれぞれ求めよ。 (2) この船で川を直角に横切りたい。 へさきを向けるべき図の角0の値を求めよ。 (3) (2) のとき, 川幅60mを横切るのに要する時間 t [s] を求めよ。 A m/s だから = 72 2.0 = 36s 2.0m/s 下りのときの岸に対する船の速度は A→Bの向きに 4.0+2.06.0m/s 72 だから tz=- =12s 6.0 (2) 船が川の流れに対して直角に進むの で,右図のように, 船 (静水上) の速 度と川の流れの速度の合成速度が, 川の流れと垂直になる。 ここで △PQR は辺の比が1:2:√3の直 角三角形である。 よって0=60° →4,5,6 72m 解説動画 B 指針 (2) 船 (静水上) の速度と川の流れの速度の合成速度の向きが, 川の流れと垂直になればよい。 解答 (1) 上りのときの岸に対する船の速度は [注]川を横切る船は, へさきの向きとは 異なる向きに進む。 1 R B→Aの向きに 4.0+(-2.0)=2.0 (3) 合成速度の大きさを [v[m/s] とすると, 2.0m/s A 直角三角形の辺の比より (2) 4.0m/s 60 60×√3 2.0×√3 2.0×3 60 m 60° ここで,√3=1.73 として t=10×1.73=17.3≒17s 60% V v=2.0×√3m/s この速さで 60mの距離を進むので t= =10√3s P2.0m/s [注 √3=1.732 ･･・・ や, √ 2 = 1.414･･･ など の値は覚えておこう。

(5)の問いでは、エネルギーは一連の動きにおいて保存されるからどの場面からでも求まるけど、面倒なので、「振動の中心では単振動のエネルギーは全て運動エネルギーになる」という性質を用いるため、解答のような解き方になるのですかね？

220. 単振動とエネルギー 質量 5.0kgの物体が、 周期 4.0s, 振幅 2.0mの単振動をし ている。 この単振動について,次の各問に答えよ。 (1) 角振動数は何 rad/sか。 (2) 振動数は何Hzか。 (3) 変位が1.0mの点で, 物体が受ける復元力の大きさは何Nか。 (4) 物体が受ける復元力の大きさの最大値は何Nか。 (5) 単振動のエネルギーは何Jか。 例題30 44

2番の問題が分かりません

流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を、静水上を4.0m/sの速さで進む船で 移動する｡ (1) 同じ岸の上流と下流にある. 72m離れた点A と点Bをこの船が往復するとき,上りと下り 2.0m/s 72 m m/s だからな= 2.0m/s 0 A に要する時間t [S], t2 [s] をそれぞれ求めよ。 (2) この船で川を直角に横切りたい。 へさきを向けるべき図の角0の値を求めよ。 (3) (2) のとき, 川幅60mを横切るのに要する時間 t [s] を求めよ。 0.8 60 2.0×√3 END 10 151 1 指針 (2) 船 (静水上) の速度と川の流れの速度の合成速度の向きが,川の流れと垂直になればよい 解答 (1) 上りのときの岸に対する船の速度は [注]川を横切る船は, へさきの向きとは 異なる向きに進む｡ RE) B→Aの向きに 4.0+(-2.0)=2.0 72 -=36s 2.0 (3) 合成速度の大きさを v[m/s] とすると, 下りのときの岸に対する船の速度は A→Bの向きに 4.0+2.06.0m/s 72 だから t2=- -=12s 6.0 (2) 船が川の流れに対して直角に進むの で, 右図のように, 船 (静水上) の速 度と川の流れの速度の合成速度が, 川の流れと垂直になる。 ここで, △PQR は辺の比が1:2:√3の直 角三角形である。よって 0=60° 4.0m/s An 160m t== PABRAN ここで.√3=1.73 として t=10×1.73=17.3≒17s 2.0×3 60° 60% 直角三角形の辺の比より v=2.0×√3m/s この速さで 60mの距離を進むので 60×√3 =10√3s √3 V P 2.0m 注√3=1.732･･・ や、 √2=1414･･･ の値は覚えておこう。

問2が解説を読んでもわからないので教えて欲しいです。

気柱の共鳴と音の速さについて考える。 88. 気柱の共鳴 05分) 問1 次の文章中の空欄アに入れる式として正しいものを, 下の①~ ⑥ のうちから1つ選べ。 実験室内に,図のような一端がピストンで閉じられ、気柱の長 さが自由に変えられる管がある。 管の開口部でスピーカーから振 動数fの音を出し, ピストンを開口端から徐々に動かして, 最初に共鳴が起こるときの長さを測定す るとLであった。 さらにピストンを動かし,次に共鳴する長さを測定したところL2であった。 これ より音の速さはア L₁ ③f (L2-Li) (22fL₂ ① fL2 問2 次の文章中の空欄イ Cider Chanel TT BRET L1 A ⑥ f (L2-Li) 5 f(L2-L₁) L2 4 2f (L₂-L₁) (2) Ren L2 { }で囲んだ選択肢のうちから1つずつ選べ。 気柱の長さを L に保ったまま, 共鳴が起こらなくなるまで実験室の気温を徐々に下げた。共鳴が 起こらなくなったのは、管内の空気の温度が下がったため、合脈C SHO D.S SHOS 02.00 ① 音の波長が長くなった ② 音の波長が短くなった ③ 音の振動数が大きくなった ④ 音の振動数が小さくなった ⑤ 音が縦波から横波になった このあと, ピストンの位置を左に動かしていったところ, 管の開口端に達するまでに 管内のイ 共鳴はウ ① 1 回 ② 2 ただし, 開口端補正は無視できるものとする。 と求められる。 ③3 回 ④ 0 回 スピーカー 起こった。 気柱の長さ からである。 それぞれの直後の ウに入れる語句として最も適当なものを、 ピストン 3\m.02.00 [2021 追試] 物理基礎の復習 ③ (波) 67

物理を本質で理解出来ているってどういう状態を指すと思いますか？また自分が出来ていると確認するにはどんな方法がありますか？僕としては｢公式を和訳できる｣状態というのがしっくりきたんですけどご意見下さい。

光の問題です。問3の解き方が見当もつかないので導きかたを教えてください。

3 図1は回転する鏡の反射を利用して光速を測定する概念図を示したものであ る。 光源Aからは単色の緑色光が出ており, 光は半透明鏡Hを抜けて, 平面鏡 Rにより反射される。 Rは軸Oを中心に回転できる構造となっており, R で反 射した光は凹面鏡Mに達する。 MはRの回転軸Oが曲率半径の中心となって いるため, M で反射した光は同一の経路を通って再びRに達する。 Rが静止し ている場合は反射された光は OA 上を戻り, 半透明鏡H上の点Qで反射し、ス クリーンS上の点Pに到達する。Hは光路 OA に対してπ/4 [rad] の角度で S は光路 OA に対して平行に設置されている。 いま, 平面鏡 R を角速度で回転 させる。このとき, 光が平面鏡 R と凹面鏡 M を往復する間に, R は微小角度0 だけ向きを変えることになる。 そのため, R で反射された光はOQ′′の経路を 通り, スクリーンS上の点Pに到達する。 OM 間の距離をL. 真空中の光速を とする。 実験は空気中で行われ、 空気の屈折率を1とし、以下の問に答えよ。 回転平面鏡 R 凹面鏡 M 図1 問光が OM間を往復する時間を求めよ。 -7- 0 スクリーンS PP 一方向 問20 , L,c を用いて表せ。 また, 角度∠QOQ を 8 とおいて, これ を0を用いて表せ。 @ て in tan 0 0 の近似式を用いること。 H 半透明鏡 図2 方向 3 光路 OQP の長さをDとおき, また, PP' 間の距離をdとしたとき, dを Dと8を用いて表せ。 光源 A 間 42はPP間の距離と角速度の関係を調べた空気中での実験結果で ある。 得られたグラフは比例関係を示しており、 この直線の傾きから光速 を見積もることができる。 問1~問3の結果を用いて, dのに対する比例 定数 を求めよ。 ここでは, 角度 0 [rad]は1と比べて十分に小さいとし ・空気 OM6 (306-81) 問5 実験の条件をL=20.0m=5.00 × 10 rad/s. D = 5.20mとしたと き PP間の距離d=7.00mm という結果が得られた。 この結果から, 光 速cを有効数字3桁で求めよ。

1番（４）なんですけど、普通にAからDまでの時間とDからCまでの時間を足せばいいのかなって思ってたんですけど解答解説見たら何言ってるのかさっぱり分からないので教えて頂けませんか、、？

必解 1. 〈速度の合成> 図のように, 一定の速さで一様に流れる川に浮かぶ船の運動 を考える。船は,静止している水においては一定の速さ Us (us>v) で進み、 また, 瞬時に向きを自由に変えられる。 最初, W 船は船着場Aにいる。 Aから流れに平行に下流に向かって距離 L離れた地点をB, A から流れに垂直に距離 W離れた地点をC, Cから流れに平行に下流に離れた地点をDとする。 船の大きさは 無視できるものとする。 1) 地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, Us, vを用いて表せ。 2) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向け, 流 れに垂直に船が進むようにして,地点AとCを直線的に往復する時間 Tc を W, us, v を用 しいて表せ。 (3) L=Wのとき, Tc を TB, us, vを用いて表せ。 また,時間 Tc と TB のうち長いほうを答 えよ。 (4) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対し角度(80) だけ上流向きに向けて地点Aから船 を進めると,地点Dに直線的に到着する。 その後,地点DからCに, 流れに平行に進み、 地点Cに到着する。地点AからDを経由しCまで移動するのに要する時間を W, us, v, 0 を用いて表せ。 [21 東京都立大] C D 船 A B

単振動のエネルギーを考える時は、振動の中心は復元力が0になることから、全て運動エネルギーになると考えるのですか？