なぜ引き合うとしているのですか。逆で考えた場合符号が違い答えが間違ってしまいます。

53.くたてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に, 同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A,Bを通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, ばねの他端は棒のO端に固定した。ばねは OP 方向のみに伸縮し,棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 x=0- 物体B 接着剤 物体A A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさをgとする。 初めに,ばねはその自然の長さからd だけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みd を,m, k, g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。 物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を,m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。また,物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり,Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x 軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m, k, g,x を用いて表せ。 図 (6) Tをxの関数として, -3d≦x≦ とする。 の範囲でグラフに描け。 ただし, ここではb>3d 次に,接着剤の接着力が小さく, 物体 A, B間の引きあう力の大きさが mg 以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。ただし,離れる瞬間の前後で,物体AとBの運動エネル ギーや, ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 物体Bをつりあいの位置から6だけ押し下げ,静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 (7)運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,bはある値 6 以上でなければならな い。 bı を,m, k, g を用いて表せ。 (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを,m,k,g. 6 を用いて表せ。

250回目の最小値をとったときにHとBの距離はなぜLA+2ΔLになるのですか？ 最小値が4Δlごとにあらわれるのが分かりません💦

<tttttt EXI 図2 一光線の空 リットが きいと 率力の れは子供 改 354 マイケルソン干渉計 Sを出た波長入の単色光が,Sから距離 Ls にある [兵庫県大 改] 347 図のように,光源 鏡 A LA 鏡B 半透鏡 H -22- ←Ls -LB- AL AL LD 検出器 D 半透鏡Hにより上方への反射光と右方への透過光 光源 S 2つに分けられる。 反射光は,Hから距離 LA に固 定された鏡Aで反射して同じ経路をもどり、一部が Hを透過してHから距離LD 離れた検出器Dに到達 する。一方, Sを出てHを右方へ透過した光は,鏡 Bで反射して同じ経路をもどり、一部がHで反射してDに到達する。 これら2つの光が 干渉する。 初めのHからBまでの距離はLB (LB> LA) で, Bは左右に動かすことができ る。Hの厚さは無視でき, 鏡および半透鏡において光の位相は変わらないものとする。 )Bを少しずつHに近づけるとDで検出される光の強さは単調に増加し, 4Lだけ動い たとき,最大となった。 逆に, Bを少しずつHから遠ざけると光の強さは単調に減少 し、初めの位置から4Lだけ動いたとき最小となった。 波長を4Lで表せ。 Bを初めの位置にもどし, 波長を入から少しずつ大きくしていく。 Dで検出される 光の強さは単調に増加し, +4のとき最大となった。 LB-LAを入と 4入で表せ。 (3) 次に, 光の波長を入にもどし, Bを初めの位置から動かして, Hからの距離がL』に 等しくなるまで少しずつ動かした。 この間のDで検出される光の強さを観測すると, 250 回最小値をとることがわかった。 このとき,(2)における入との比を求め [16 新潟大 改] よ。 ヒント 353(2)隣りあう2つのスリットを通る光の経路差= | (回折後の経路差)-(入射前の経路差)| 354 (3)250回目の最小値をとったときの,HとBの距離はLA +24Lであり、最小値は 44L ご とに現れる。

mg=Nなのにどうして手を上げる場合ならN>mgになるのでしょうか…一通り力学終わってるのですが苦手で学び直ししています。他の単元を絡めてもいいので教えて頂きたいです🙇‍♀️

し合っ刀を問 作用があるところには必ず反作用がある。 このように力というものは単独で存在 するものでなく、物体間の相互作用の結果生じるものであり,つねに2つの力が1 組になって存在していることに注意したい。 もう1つの例でみてみよう。 右図のように,質量mの物体Aが水平な台Bの上 A に置かれているとき,Aは重力mg のほかに, mg と大 きさが等しく向きが逆向きの垂直抗力NをBから受け てつり合っている。 これに対し, 台Bは力Nと大きさ が等しく向きが逆向きの力Rを物体Aから受けている。 このとき,mg と N はつり合いの関係にある2力であ るが,NとRは作用・反作用の関係にある2力である。 mg N B R 重力の反作用 それでは,重力 mg の反作用はどこに現れているのだろうか。 重力は地球がAを引きつける力であるから,その反作用はAが地球を引きつ ける力であり,力の作用点が地球の中心にあるため、上のような図には顔を出 さないのである。

（2）がわかりません

チェック問題 干渉の原則 男 6分 xy 平面上の2点S, (-30,0), S2 (30, 0) に置かれた小さいスピー カーからともに波長 = 40cmの 音波が同位相で等方的に出ている。 (単位はcm) (1) 図のP, Q の各点で彼は強め 合っているか, 弱め合っている か。 人 y Q 80 40 P SI S2 →x -30 0 30 (2) 線分 SS上で波が強め合っている点はいくつあるか。 (3) 波が強め合っている点をつなぐとどのような形になるか。 (4) もし, S, S が逆位相であると(1)はどうなるか。

解答を教えて欲しいです お願いします🙇‍♀️

TW [II] 質量m,電気量-e(e > 0)の電子1個が、 真空中で,磁束密度の大きさBの 一様な磁場からの力を受けて、 磁場に垂直な平面内で等速円運動している。以下 の文中の 内に入れるのに適当なものを対応する解答群の中から1つ選 び、その番号を解答欄に記入せよ。 ただし, 電子におよぼす重力の影響は無視で きるものとし、電子の作る磁場は電子の運動に影響しないものとする。 磁場中の電子の円運動の半径をr, 速さをvとする。 このとき,電子にはたら く力は と呼ばれ,その方向は (1) (2) を用いると (3) で,そ の大きさは (4) である。この電子にはたらく力が電子に対してする単位時 間あたりの仕事は (5) であ (6) るから, 運動方程式を考えて, vは を用いると (7) となり,円運動の周 期は (8) となる。このときの電子の円運動を円形電流とみなせば,その電 流の強さは (9)である。 この円形電流が円の中心に作り出す磁場の向きは である。 円運動の加速度の大きさは (10) であり,その強さは (11) である。 上下 2 m = qu は -e 本 VP at=&ter m 0 m VS eBr V= m 2Ter 27CK Im V eBA B = zmT eB r I

なぜ答えは③になるのでしょうか

図1に示すように、磁束密度の大きさが B 〔T] でy軸の正の向きを向いた一様 な磁場 (磁界) 中で, 細い導線でできた長方形の一巻きコイル ABCD が回転する。 辺AB と辺 CD の長さはα 〔m〕 であり,辺BCと辺DAの長さは6〔m〕 である。 辺 AB, BC, CD の電気抵抗は無視できるが, 辺 DAの電気抵抗は R [Q] である。 点Aは座標原点にある。 コイルは軸にある辺AD を軸にして,軸の正の側か ら見て反時計回りに一定の角速度w 〔rad/s] で回転している。 一巻きコイルの自 己インダクタンスは無視できる。 必要であれば以下の公式を用いてもよい。 sin (a ±3 = sin a cos β ± cosa sin 3 cos(a±β)= cos a cos β 干 sin a sin β Z (複号同順) 図1のように, 軸の正の向きと辺ABのなす角が0 〔rad〕 のとき, 辺BCの速度 ア である。 辺BCの中にある電荷-e [C] (ただ の成分 [m/s] はv= 0-0のとき、 le > 0) を持つ自由電子の速度のæ成分もと同じとすれば, 0<0く 電子は イ のローレンツ力を受ける。 これによって, 閉じている一巻きコ イル ABCD には誘導電流が流れる。 2 これを,コイルを貫く磁束が時間的に変化するという見方で見てみよう。 コイル の面と常に垂直でコイルとともに回転する矢印Nを図1のようにとる。 コイルの面 を矢印Nの向きに磁束線が貫く場合, コイルを貫く磁束は正, 逆向きに貫く場合 πT を負とする。 0 の範囲がー <0 の場合,磁束線はコイルを矢印Nの向きに買 2 2 いており, コイルを貫く磁束 (0) 〔Wb] は ウである。ファラデーの電磁誘

解き方が分かりません。 助けてください。

(2)図2のように、波長が4cm,振幅が4cmの2つの波がそれぞれ1cm/sの速さで互いに逆向きに進んでいる。 ① 3s後のx=6cmの位置での変位y は何cm か。 ② 4s後のx=5cmの位置での変位yは何cmか。 ③ 5.5s 後のx=4cmの位置での変位y は何cm か。 0cm! 8cm 0cm 4 [cm] 6 A 8 10 xleml ■] 次の問いに答えなさい。 (P110,117, P118, P126,P127 参照) 図 2

(5)が分からないので教えていただきたいです。

問4軽いバネの片端を壁に固定し、 他端に質量mの物体をつけて粗い床面に置いた、 水平パネ振り子を考 える。 バネが自然長の時の物体の位置を=0とし、 バネが伸びる向きに軸正をとる。 物体は床面から速度 と逆向きの抵抗力-bu を受ける (6は比例定数)。 時刻 t = 0 に、 原点にある物体に正の初速度v を与える と、バネ定数kがん この時、任意の時刻におけ だったため、このパネ振り子は臨界減衰振動をした。 る物体の位置(t) は右下のグラフのようになり、y=品を用いて以下の式で表せる。 x(t) = vote t 以下の間に、m, 0, y のうち、 必要な記号を用いて答えよ。 (自然対数の底eは数字なので、当然使用可。) (1) 最初に物体の速さが0となる時刻 to を求めよ。 (2) 時刻もの物体の位置 z (to) を求めよ。 (3) 時刻 to までにパネが物体にする仕事 W, を求めよ。 (4) 時刻 to までに床からの抵抗力が物体にする仕事 Wa を、 (3) の結果を用いて求めよ。 (5) 【チャレンジ問題】 前問で求めたW を、 以下の積分を実行することで導け。 √x(to) Wa= Jo rto (-ku)de="bu)udt=f" (-w²)dt 位 時刻

教えてください🙏

18 リピートノート物理② リピートノート物理② 19 10 確認問題(1) 17問 月 ②この定在波の波長はいくらか。 26 波の伝わる速さ 水面を波が伝わっている。この波の隣りあう山の間隔は2.0mである。水面に小さな 浮きを浮かべると 10s間で5回上下に振動した。 ただし、浮きが最も高い位置に来たときから再び同じ 位置に来るときまでを1回の振動とする。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (センター試験改) □ ③ 弦を伝わる波の速さはいくらか。 □ (1) この波の波長はいくらか。 □(2) この波の周期はいくらか。 ■ (3) この波が伝わる速さはいくらか。 27 重ね合わせの原理 左下の図は、お互いに逆向きに進む2つのパルス波のある時刻における波形を表 している。この後、2つのパルス波がそれぞれ矢印の向きに3目盛り進んだときの合成波の波形を右下の方 に作図せよ。 (センター試験改) 位 0 位 20 (2) おもりや弦は(1)と同じままで,振動数を小さくして基本振動をさせた。 ①このときに生じる定在波の波長はいくらか。 □②このときの定在波の振動数はいくらか。 ただし、おもりや弦を変えない場合は、 波の伝わる速さも変 わらない。 30 気柱の共鳴 管楽器は、管の口に息を吹きつけたときに生じる気柱の共鳴を利用して音を出す。 管内の 気柱の共鳴について,次の問いに答えよ (数値は有効数字3桁)。 ただし, 音の速さを341m/sとし、開口端 補正は無視できるものとする。 (1) 図1のように細長い管を用意し、 管の一端の近くに振動数∫[Hz] の音源を置く。 音源の振動数を0Hzから徐々に大きくしていくと, f=440 [Hz] で初めて共鳴が 生じた。 ①管の中に生じている定在波の波形を, 右の図に作図せよ。 ②このときの音の波長はいくらか。 笛の 管の長さ 10 (センター試験改) 図1 音源 細長い管 0 位置 0 位置 うなり バイオリンのある弦をはじくと, 振動数440Hz のおんさの音よりわずかに低い音がした。 バ リンの弦をはじくと同時におんさを鳴らしたところ, 0.5sの周期でうなりが聞こえた。 このとき,次の (センター試験改) v = fd 341= 440 A λ = s間に生じるうなりの回数はいくらか。 □③ 管の長さはいくらか。 のときに弦が発した音の振動数はいくらか。 (2)次に, 図2のように、同じ管の一端を手で閉じて同様の実験を行う。 音源の振 動数を0Hzから徐々に大きくしていくと. ある振動数のときに初めて共鳴が生 じた。 図2 音源 □ ① 管の中に生じている定在波の波形を. 右の図に作図せよ。 振動 図のように軽い弦を, 端Aで振動片につけ, 端Bでは しておもりをつるした。 次の問いに答えよ。 ■片を60Hzの振動数で振動させると, AB間 (長さ1.5m) に3 をもつ定在波が生じた。 のときの固有振動を, 何振動というか。 □ ② このときの音の波長はいくらか。 ③このときの音源の振動数を答えよ。

自分の計算だと分子のmとMの符号が逆になったのですがこれ計算間違いでしょうか。

15 保存則 ばね定数kの軽いばねの一端を質量 Mの円筒容器の底 に固定する。 質量mの物体Pと容器の間に摩擦はなく, 容器の厚みは無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとする。 m P k (1) 図1のように, 容器を鉛直にして台上におき,Pを ばねの上端に静かにのせ,P を支えてゆっくり下げて いくとき、ばねは最大いくら縮むか。 図1 (2) 図1のような状態で、はじめPをばねの上端に静かにのせ、急に Pを放したとき, ばねは最大いくら縮むか。 k M k Vo m M m 図3 図2 (3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて, Pをばねに押しつけてαだけ縮め,全体が静止している状態で,容 器とPを同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。にし (4) 図3のように,滑らかな水平面上に静止している容器のばねに、 P を水平方向に速さであてたとき, (ア) ばねは最大いくら縮むか。 (イ) やがてP はばねから離れる。 その後のPの速さを求めよ。 (弘前大)