空気の抵抗力の教科書には物体の速さvがあまり大きくない時に f＝kv が成り立つとありますが、なぜvが大きいとダメなのですか？

なぜ、この公式ができるのか教えてほしいです。 よくわからないので教えてください

2 等加速度直線運動 斜面を転がり落ちる小球は, 加 速度が一定の直線運動をしている Im/s) 図16 斜面を転がり落ちる小球 二定の時間間隔で撮影した連続写真である。 (図1)。このような, 加速度がー 定である直線運動を,等加速度直 線運動という。 ●等加速度直線運動の式 加速度 a [m/s°]で,物体が等加速度直線 運動をしている。このとき, 時刻 t=0における速度(初速度)をvo [m/s), そのときの位置を原点と し,初速度の向きを正としてx軸 をとる(図17)。時刻 t[s] における 速度をv[m/s]とすると,式(11) から,速度ひは,次式で表される。 の linear motion of uniform acceleration 変位x Vo 0 At 図1回 v-tグラ 時刻0 時刻t initial velocity 図17 等加速度直線運動 運動を測定し始める時刻をt30 とする。 また,式 らtを消去 V2-V1 式(11) Op.18 得られる。 a= t-t vーv 途中計算 式(11)に, a=a, t=0, な=t, v,=0, 5 ひ2=ひを代入して整理すると,式(12)が得られる。 V= Vo+at …(12) この運動のひーtグラフは, a>0であれば,図18のような右上がりの直線 となる。このとき,グラフの傾きは加速度 a, 切片は初速度 voに相当する。 このグラフを利用することによって, 時刻 t[s] における物体の変位 x [m]は、 次式で表される。 等加 1 *=vot 2 傾きは加速度 aを表す [m/s) +; at…(13) 式(13)の導き方図18で, 時間を微小な時間 間隔 At(s]で等分すると,各区間は等速直線 運動とみなせる(図19(a))。このとき, 各区間 の移動距離は,長方形の面積で表され, 時刻 t(s] における変位x[m] は, それらの面積の 総和となる。4t(s]が十分に小さければ, 長 方形の面積の総和は斜線部の台形の面積に等 しく,変位x(m] は式(13)で表される(図19(b))。 at 10 Vo 切片は初速度 V。を表す 問 Vo 東店 0 t 時間t 15 20 第1章 力と衝動 図18 等加速度直線運動の vーtグラフ 速度 "

②の解き方を教えてください

5.流れの速さが 3.0m/s のまっすぐな川がある。 この 川を、静水上を9.0m/s の速さで進む船で移動する。 3.0m/s の 図のAからBへ船で移動するのに必要 な時間 ti[s]を求めよ。 AB間の距離は72 m です。 72m AB B 2) 図のAB間を船で往復するのに必要な時間t[s] を求めよ。

(1)の解き方を教えてください

田3 次の運動で物体Aに対する物体Bの相対速度を求めよ。 一直線上で東向きに速さ18m/s で進む自動車Aが同じ向きに速さ12m/s で進む自動車Bを 見たとき。

等加速度運動における ①v=v₀+at ②x=v₀t+(1/2)at の2つの公式について質問です。 (加速度a,経過時間t,初速度v₀,変位x) 等速度運動においてx=vtが成り立ちます。日本語で考えたら、「速度v(m/s)でt(s)間動いた時の変位xはx=vt」で正し... 続きを読む

里祝与具である。 JP間く 定である直線運動を,寺加, linear motion of uniform acceleration 線運動という。 ●等加速度直線運動の式 加速度 a [m/s°]で,物体が等加速度直線 運動をしている。このとき,時刻 t= 0における速度(初速度)をv (m/s), そのときの位置を原点と し、初速度の向きを正としてx軸 変位x Vo a 時刻0 時刻t initial velocity ン 図17 等加速度直線運動 運動を測定し始める時刻をt=0とする。 をとる(図立)。時刻[s] における V2-V1 式(11) a= t-t ○p 速度を[m/s) とすると,式(11) から,速度»は,次式で表される。 …(12) 途中計算 式(11)に, a=a, t;=0, な=t, u V2=ひを代入して整理すると, 式(12)が得られ ひ= Vo+at この運動のーtグラフは, a>0であれば, 図18のような右上がりの となる。このとき,グラフの傾きは加速度 a, 切片は初速度 voに相当す このグラフを利用することによって, 時刻 t[s] における物体の変位xlr 次式で表される。 傾きは加速度 aを表す 1 [m/s) x=Vot+ at? . (13) 式(13)の導き方図18で, 時間を微小な時間 間隔 dt(s) で等分すると, 各区間は等速直線 運動とみなせる(図19(a))。 このとき, 各区間 の移動距離は,長方形の面積で表され, 時刻 t(s)における変位x[m]は, それらの面積の 総和となる。At(s]が十分に小さければ, 長 Vo 切片は初速度 00を表す 0 方形の面積の裕和山 速度 "

94の(7)ですが、うなりだけでなく、経路差による波の干渉は考えなくて良いのですか？

スのとが預で 光線の 75 時間 3 Sから出た光の振動数を了, Hから遠ざかる M, に届く光の振動数をと 変位 おくと,「ロ=A」とドップラー効果の式より (図b) ア-- (6 M から反射される光の振動数を f"とおくと、 図cと(5)の結果より 2月.dcosr= COSアーT-sin'r=,/1-/sini)=n-sin'i これを(6の結果に代入すると 2md-sin (8) 入射角i=0° のときに干渉光が明るくなるので,(7)の結果より 2dm-sin'o"=2md (m+ "'Si<90° の範囲で, iを大きくすると光路差2d\n-sin'i は小さくな るので、i=i のときに干渉光が明るくなる条件は 24/m-sini-(m-- 速度 (7)「sin'0+cos'0=1」の関係と(⑥式よょり C-u .c-u_c-u, c+ 入 No ni /m+ よって 2d/n"-sin'i-(m+)a /"=D£ c+u Mが普調者 7 M から届く" の光と, Maから届く子の光が干渉して、黄の場合のうなり 質量 図b カ ……の n当する現象が起きたと考えられるので, うなりの 重力ー 垂直林 20 C+p Tア-| C+u a 2 c 弾 よって,求める周間は M,が“光高 82 05 (スリットによる光の回折) 動摩 ただし、の式より i=0, m=0 では光路差は今となり, iを大きく」ナ。 スリット周隔の最大公約数を考えてみる。 静止 1(4)2離れた波源からの光の弱めあいと、2離れた波添からの光の弱めあいを考える。 1図aより,2つのスリットからPに達する光の光路差は wsin0 である。 慣性 光ま ときに次の極大点をとりえないので,mèl となる。 (2 度 折理 の,6式より 2dVn?-sin'i 2nd m-7 て変 6で初めて弱めあう条件より wsin0,=ー のでは1次の強めあいであるから フモー m+ O1 g2) て よって sin0,= 20 2m-1 Vn"-sin'i (ただし、m=1, 2, 3, …) よって 2m+1 sin0 (整理すると(2m+1)'sin'i,=8mn,") よって sin= た wsinの=0+1×A 03) 薄 12) 2つのスリット間隔は, 30d, 45d, 60d,-75d, 90d, 120d, 135d, 180dの 組合せが考えられる。これらの最大公約数は15d となるから。 15d-sin6,=0+1×iの関係が成りたつとき,それぞれのスリットからの半 図。 中奈A 30dsin8,=2入 45dsin6=32 などとなり、すべてのスリッ トからの先が強めあう。 中※B(参考) N==1 (国9) 暗。 94(マイケルソン千渉計) い A4) (3 (4 え よって sin,= 「15d (3)絶対屈折率nの媒質中では, 波長は一倍になり,光にとっての距離である光学距離はn倍になる。 (6) M.はドップラー効果によって光源が発した振動数とは異なる振動数/'の光を受け取り, その/の光を反射する Mは動いているので, さらにドップラー効果が生じて, D にはS'とは異なる振動数" の光が届くことになる がすべて強めあう#A←。 n 一度 薄膜 次に して入! 射するう ラス板の 3 N=2 (図 10)の場合, 一離れた波源(例えば、 (5 2 の場合 = と考えて、弱 QとQ, Qa とQ)からの光が弱めあう条件は 入※B- 「D (1) ある点と1波長分離れた点の位相差は 2xであるので, 距離 /離れた地点で めあう条件は sing=-- 22 の位相差は 2元ー よって sin0,=ー sin0 DD'D'D一 44 4 (2) 2つの光線の経路差は 2L,-2L2 であるので, これが①式の!にあたる。 離れた波源(例えば, Qi と Qa, Qaと Q)か トD。 5) 中華C 弱めあう条件は x 2(Li-L)_4x(L-L) え の千渉を であると X5) 薄膜の よって 2x×- らの光が弱めあう条件は 図b dsin0=なので、 dが大 きいほうがsin@が小さく。 ゆえに0も小さな値となる。 ※A 別解 ガラス中におい (3) 厚さdのガラスを透過するときの光学距離は nd なので, ガラス内の往復 で生じる光路差は2nd-2dとなる。これが①式の!にあたる。 22※C= D て,波長は4になるので sin 0= よって sin0;=- よって 2x×2nd-2d_4xd(n-1) ※A← (図a),位相差の変化量は 4 N=1 のとき, 離れた波源の組合せで初めの弱めあいとなり, N=2 の D 中※D 2d 2ォー -21 ときも N=1 の場合のように, (4) M. と Ma が静止していたとき2つの光線はDで同位相であったことから, m(m=1, 2, 3, …) を用いて, ②式より 4z(L-L)。 Q.Q Q.9 離れた波源の組合せで初めの弱めあいと なった。一般に,スリットを2N(Nは大)等分した場合,N=1 の場合のよ n 4元d(n-1) =2xXm うに、号離れた波源原の組合せで初めの弱めあいとなるから#D* D 図のように、号離れた点. A6 一方、M,をだけHに近づけたとき, 2つの光線が初めて逆位相になった とすると, M,とHの間の距離は Lー41になっているので 4z(L-I-L)_4x(L:-La)_4x4 Qで光が弱めあうとすれば、 少し隣にずれたQ、で も同様に光が弱めあう。つま え よって sin,= D また、N=2 の場合のように, =2x×m-π 離れた波源の組合せで, 次の弱めあいとな| スリット内の号度れた点 るから sina- からの素元波どうしがすべて 弱めあう。 波長 入 以上2式より , 4元A ニ=x よって 4l=4 2入 よって sins== 図』 D 102 物理重要問題集 物理重要問題集 103 (5)新

(2)の問題で質問です。 どうして、0.10sに注目してるのですか？

例題23 定常波 >70, 75 図は,振幅と波長がそれぞれ等しい2つの正弦波が 一直線上を反対向きに,同じ速さ 0.50m/sで進んでい るようすを示している(実線が右向きに,破線が左向 きに進んでいる)。次の問いに答えよ。 (1) 図の時刻から0.10s後, 0.20s後に観測される波形 (2つの波を合成した波形)をかけ。 節の位置を,0ハe\0.40mの中からすべて選べ。 0.20 O 0.10 -x[m] -0.10 0.20 -0.40-- -0.20 Cこか ホイント 実線の波は右に進み, 破線の波は左に進んでいる。波の速さをひとすると, 時間t経 過後は波をtだけ進ませればよい。 その後, 重ね合わせの原理によって合成する。 ◆解法◆ (1) 0.10s経過した場合,それぞれの波は )mだけ左右 0.20s経過した場合は 1( に動かして合成すればよい。重ね合わせの原理で合 成すると,次のようになる。 x= vt = ア( )× 0.10 = 0.050 [m] だけ左右に動かせばよい。したがって, それぞれの 波は下図の実線と破線になる。重ね合わせの原理で 合成すると,次のようになる。 g(m] 0.20 0.10 g(m] -2[m] 0 -0.10 0.20 0.20- 0.40-- -0.20 0.10 0.20 -2[m] 0.40 (2) 0.10sにおいて振動していないところは, 常に振 動していない節となっている。したがって, 0 -0.10 闇 0.050m, 0.15m, 0.25m, 0.35m -0.20

全ての問題の考え方が分からないです。 (2)では、波が5m進んだ時に、y=2では？？ と考えているのですが、違うようです😓 解説お願いいたします。

は山や 10 第3部 波 問。類題のガイド 軸の正の向きに速さ 1.0 y[m]t 3 教科書 p.137 m/s で伝わる波がある。右 2 問 1 P の図の時刻を0sとすると, 5 10 m) 媒質上の点Pが次の状態に なる時刻は何sか。 (1) 振動を開始する。 (2) 変位yが2.0mになる。 (3) 変位yが-1.0mになる。 -2 ポイント 移動距離 =ut 解き方(1) 図の状態から, 波が2.0m進んだとき, 点Pは振動を開始する。 したがって, 求める時刻をt,[s]とすると, 2.0m ち= 1.0m/s -=2.0s (2) 図の状態から, 波が 4.0m進んだとき, 点Pは変位 y=2.0m になる。したがって, 求める時刻をる[s]とすると, 4.0m t2= 1.0m/s -=4.0s (3) 図の状態から, 波が7.0m進んだとき, 点Pは変位 y=-1.0m になる。したがって,求める時刻をt[s]とすると, 7.0m ts= 1.0m/s =7.0s 答(1) 2.0s (2) 4.0s (3) 7.0s 教科書 n120 波長が4.0m, 振動数が5.0Hz の正放並 TT

この問題を運動方程式から加速度を求め 投下速度直線運動のやり方でのときかたを どなたか教えてください！

(5)のvAの出し方がわかりません 3枚目の写真のvAに着いての二次方程式からの 計算式がわからないので詳しい解説お願いします！ また、ほかのやりやすいやり方があったら 教えてもらいたいです