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物理 高校生

物理の問題です。(2)の問題ですが、解答の図1でなぜエサの軌跡が横10mのところで高さが15mになるのか分かりません。教えて下さい。

53. 動いている物体からの投射 地上から20.0m の高さで,ツバメがエサをくわえて, 10m/sの速さ で水平に直線的に飛んでいる。 このツバメは, ある 時刻でエサを落としてしまったが,そのまま飛び続 けた。エサを落としてから 1.5s 後, ツバメはエサ をとりもどすため飛ぶ方向を変え, 一定の速さで直 線的に下降し, 地上から40cmの高さで, 再びエサ 一エサを落とす瞬間の位置 といったとして をくわえることに成功した。 ツバメから見て、エサは初速度0で落ちていったとして、 次の各問に答えよ。 ただし, エサにはたらく空気抵抗の影響は無視できるものとし、 重 力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 また, 図の1目盛りは5.0mである。 (1) エサを落としてから, ツバメが再びエサをくわえるまでの時間を求めよ。 (2) エサを落としてから, ツバメが再びエサをくわえるまでの、地上から見たツバメと エサの軌跡の概形をそれぞれ図に描け。 (3) ツバメが最初飛んでいた向きと下降した向きとのなす角を0とするとき, tan 母の 値を求めよ。 (21. 奈良女子大 改)

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物理 高校生

画像の問題の回答教えていただきたいです😿

題 1 次の文章を読み に適する数式を入れ, [ に適する語句または文章を入れよ。 ほぼ50年前に, 人工衛星の打ち上げに初めて成 功して以来, 人類は月面着陸さらに火星探査に成 功するまでに至ったが, 300年も前にニュートンは すでに人工衛星の可能性を予言していた。 ニュートンが予言したような地球のまわりを まわる人工衛星について考えてみよう。 ただし、地球を半径R,質量Mの一様な球と みなし, 地球と人工衛星以外の天体の影響, 地球の自転と公転および大気の影響は無視 する。 地表での重力加速度の大きさg は, M, R と万有引力定数Gを用いて,g=ア と表される。 いま, 地表から打ち上げられた質量 mo の物体が, 半径 α, 速さの円運動をする 人工衛星になった。 この衛星にはたらく円運動の加速度は万有引力によって生じるの で,その関係式はイと表される。 これより速さはv=ウ となり,この円運動 の周期T は, G, M, a によって,T=エと表される。円軌道を描く人工衛星のカ 学的エネルギーは、(イ) を用いて G, M, mo, a によって,オと表される。 ただ し,万有引力が0になる無限遠点を位置エネルギーの基準点にとる。 円軌道上の点Aで,衛星中の質量m' の部分が,衛星の進む方向と逆向きに相対速 度V(Vは正) で衛星から瞬間的に分離された。 分離直後, 衛星の残りの部分は質量が m=mom'となり, 速さがv からに増加し, 図のように地球の中心を焦点とす るだ円軌道を描くようになった。 質量m'の部分の速さはva-Vとなる。 ただし,分 離直前の衛星の速度の向きを正とする。分離前後で運動量が保存されるとして, その保 存則は,mo, m', m, Vo, va, V を用いてカで表される。 B UB VA -b A 地球の中心よりだ円軌道の近地点Aまでの距離はαである。 遠地点Bまでの距離を b とする。惑星の運動に関するキ]の第2法則を人工衛星に適用すると, 地球の中 心と衛星とを結ぶ線分(動径) が,単位時間当たりに描く面積は一定である。 近地点Aで の面積速度は 12/24v』であるから,遠地点 B での速度vgは,a,b, vaを用いて, - UB=ク と表される。 だ円軌道上では、力学的エネルギーは運動エネルギーと万有 引力による位置エネルギーの和であり保存されるから, 点A と点 B での力学的エネル ギーが等しいことは, G, M, m, va, UB, a, b を用いて,ケで表される。 (ウ), (ク),(ケ)より, a, b を用いて, "=| | XVO, UB=サ となる。 人工衛星が図のようなだ円軌道を描くためには,点Aでの力学的エネルギーが負で あればよいので, v = (ウ) を考慮すれば, "A<シ xv となる。これと (カ) より, Vの上限は, mo, m' を用いて, ス となる。 (コ)×vo の式を変形して, 6 (人工衛星の到達距離) を vo, va, a を用いて表す。 この式を用いて,vAが(シ)×vに限りなく近づくと,人工衛星の最大到達距離はどう なるかを述べよ。〔セ]

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物理 高校生

赤線のとこの意味がわからないです 教えてください お願いします

媒質の経路差を波面によって単純化することがオl でつくるくさび形薄膜, 凸レンズとガラス板でつくる薄膜によ る干渉などがある。これらの干渉では, 反射による位相差のチェ ba 功ぶ 必修 基礎問 62 物理 薄膜の干渉II A 入」 図1は波長入」の単色平行光線が, 空気中か らガラスの表面をおおう厚さdの薄膜に, 人射 角0で入射したとき, 光が反射,屈折(屈折角 の)する様子を示している。空気と薄膜の境界 面上で反射する光はA→A'→D→Eの経路 を進み,薄膜とガラスの境界面上で反射する光 はB→B'→C→D→Eの経路を進む。ここで, AB, A'B’はそれぞれ同 位相の波面である。空気, 薄膜の屈折率をそれぞれ 1, n2 とし, n2はガラス の屈折率 n3 より小さいものとする。 (1) 光が点Cおよび点Dで反射するとき, 光の位相の変化量をそれぞれ答えよ。 (2) 2つの反射光の光路差をもたらす部分の経路差を d, φを用いて表せ。 (3) 2つの経路から来た光が点Eで弱め合う条件を d, 0, n2, Ai を用いて表 せ。ただし, m=0, 1, 2, … とする。 d=1.00×10-7[m], n2=1.40 として,白色光 を垂直に入射させた。反射光のうち干渉で打ち消 し合う波長を求めることにより, 何色に色づいて 見えるか。必要ならば, 図2の色相環を用いよ。 図2には円周に沿って [nm] 単位で色光の波長 を示している。この図において, 円の中心に対し て向き合っている2つの色光を混合した場合にも,白色に見える。このと き、これら2色は互いに補色(余色)であるという。 例えば, 白色光から赤 E A' B 1 D 空気 BA d N2 「22 薄膜 N3 ガラス 図 770nm 380 nm 640 nm/ 赤|紫 430nm 青 590 nm 黄|緑 490 nm 550 nm 図2 色相環 色が消えると補色の緑色に見える。 (甲南大) ( 精講 でつくるくさび形薄膜,凸レンズとガラス板でつくる薄膜によ 着眼点 石射にトてトロ

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物理 高校生

教えてください。

局 次の文章を読み, 次の問いに答えよ。 屋さが無視できる半径 の球形の空洞容器 (球吉) がなめらかに動くビス トンのついたシリンダーと体積の無視できる細管でつながれている。初め。 細管は暑じられていて球殻内のみに質量 w の単原子分子 W 個からなる理 想気体が封入されていた。 分子の1 つが速さ ゥで運動していて, 図1 のように角 の で球殻に衝突し ている。 衝突前後でこの分子の速さは変わらず, その速度は球面に垂直な 成分の向きのみが逆になる。 この衝突によ る分子の運動量の変化 | 力積として球殻に与えられる。分子どう しでは衛突しない場合, この分子 は衝突から次の衝突までの珍重距刻 イー] を速さ で移動し。 時間ーワウー」 ごとに衝突をくり返す。つまり。 角 の で球疫に衝突する分子は 図1 1 1 同当たり思積(ア) を球殻に与える条突を単位時間当たりーエー] 回起こすので, この分子が球殺に与える単位時間当たりの力積の大 し チ となる。このように, 分子 1 個が球殻全体に与える力積の大きさ (オ) は衝突角 9 によらないことがわかる。 平均の速さがっの分子 個からなる気体は大きさカ ] のを表面積 4rS の球殻全体に及ぼしているので、和気体の圧力は の「キコx(-) ご ことがわかる。この となる。 球殻内部の体積 衝で をとおくと, 気体の圧力と体積の積 の” は気体分子の運動エネルギーの総和に比例することが4 YO宮キー 7た4 ヵレと温度 の の理想気体の状郁方程式 のアー を7 (をはボルツジマン定数) との比較から. 微視的な気体分子 1 個当たりの運動エネルで が尼視的な量の温度 7 で表せる。したがって, 巨視的な量の気体の内部エネルギーも[ ク |メ7 と表せる。 ⑦⑰ [アナレグ に適切な式を入れよ。 に 半党 都にせ この気体が体積を保つて温度人から 47 だけ変化するとき, 気体の[-い_] の変化は(ク)X47 となる。一万、 一定体積の気人は外 コー 気 部とやり 事をしないので, | ろ 」より, 気体に出入りした熱量と気体の内部エネルギーの変化は等しい。このように、 定体積の気体が外部 とりするエネルギーの種類は熱のみで, その量は変化前後の温度差 47 のみによることがわかる。 次に, 気体の体積が変化できるように細管を開いた。 け変 所 4 これから、埋度了 を保つて体 この気体が温度 7 を保つて体積からわずかに 4P だけ変化するとき, 気体がする仕事は NATやセ- となる。これから が 積が 炉 からその $倍の So に変化するときの気体がする仕事は &71ogS となる。 一方, 一定温度の気体の (い) は変化しないので、 (の) か ら, 気体に加えた熱量は気体がする仕事に等しい。したがって 等温変化する気体に出入りした熱量を昌度でわった量は NAogS のよう ご に変化前後の体積比 $のみによる。 ② [むしラリ に送功な族句を入れよ。

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物理 高校生

わかる方教えてください!、

切な語句、 或いは人名を 以下の【 】内の語句を選択して記せ. 時 絢き, 屈折率. 千渉高速性比例. 反比例直線的。炒子。独立直進、小動 量所 物質波仮説、 境界条件、 量子条件】 札を. ( 3 ). ( 4 )、 (5(電6本)電(二2 草間 し, それから予言される電磁波(電場と磁場が互いに変動レ は, その後の実験で検証され, 光も電磁波の一種であると理解された。 しかじ: 1 四紀後半になると、電磁気学では理解できない現象が発見され。 20 世紀の科学革命のーつである量子 力学の誕生につながっていった. その代表的なーっは ( 1 )と呼ばれ, 金属に短波長の光を当でると, 【 2 ) がその表面から飛び出す現象である. レーナルトらの詳細な研究によると。以下のような特設 があることが分かった. | 侍司に当てる光の振動数がある値。 よりも小さいと, どんなに光の ( 3 ) を増してで$ (2) は放出されない. 2。 逆に, 金属に当てる光の振動数がよりも大きいと.( 2 ) は光の( 3 ) によら放出きれる: 3. 放出された( 2 )の運動エネルギーの最大値は. 光の( 3 )によらず,光の振動数と共に( 4 ) に増加する. 4. また, 当てる光の振動数を一定にし, 光の ( 3 ) を変化させると.単位時間あた りに放出される (人2の数は|光の ( 3 ) に( 5 ) して増減する. これらの現象は光の ( 6 ) 性と矛盾しており, 電磁気学の枠組みでは説明できなかった。特に。、光 の ( 3 ) は光の振幅の二乗に比例していて, 光は電場と磁場からなっている波なので, 振幅を大きく すればいつかみ ( 2 ) は必ず飛び出すはずであると考えられる. ( 1 ) 以外にも, 高温の物体から放 射される電磁波の振動数とエネルギー密度の関係の測定結果は, 電磁波のエネルギーは連続的な値を取 ることができるという電磁気学の理論と矛盾していた. ( 7 ) は.ある振動数の電磁波のエネルギー は という最小単位の正の整数倍しか取れないと仮定することによって, この測定結果を説明すること に成功した. ( 7 ) の仮説は ( 8 ) と呼ばれ,( 7 ) 定数んは量子力学におけるもっとゃ重要な 、 物理定数である. 一方,アインシュタインは( 7 )が導入した振動数ャの電磁波の最小エネルギーは, 1 個の( 9 ) ぎれる粒子のエネルギーであると解釈し, 振動数ャの電磁波はこれらの燈子の集まりの流れである レーナルト らが見つけた ( 1 ) の特徴を理解することができた. この電磁波の ( 10 ) 的 ) を説明する決定的役割果たしているのである. アインシュタインの仮説は突飛なもの レによる交電管の実験や,( 11 ) によって見出された, 物質へX線を入射させる る X 線の波 いう ( 11 ) 効果などによって、その正しさは認め

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物理 高校生

わかるところだけでいいので教えてください!

切な語句、 或いは人名を 以下の【 】内の語句を選択して記せ. 時 絢き, 屈折率. 千渉高速性比例. 反比例直線的。炒子。独立直進、小動 量所 物質波仮説、 境界条件、 量子条件】 札を. ( 3 ). ( 4 )、 (5(電6本)電(二2 草間 し, それから予言される電磁波(電場と磁場が互いに変動レ は, その後の実験で検証され, 光も電磁波の一種であると理解された。 しかじ: 1 四紀後半になると、電磁気学では理解できない現象が発見され。 20 世紀の科学革命のーつである量子 力学の誕生につながっていった. その代表的なーっは ( 1 )と呼ばれ, 金属に短波長の光を当でると, 【 2 ) がその表面から飛び出す現象である. レーナルトらの詳細な研究によると。以下のような特設 があることが分かった. | 侍司に当てる光の振動数がある値。 よりも小さいと, どんなに光の ( 3 ) を増してで$ (2) は放出されない. 2。 逆に, 金属に当てる光の振動数がよりも大きいと.( 2 ) は光の( 3 ) によら放出きれる: 3. 放出された( 2 )の運動エネルギーの最大値は. 光の( 3 )によらず,光の振動数と共に( 4 ) に増加する. 4. また, 当てる光の振動数を一定にし, 光の ( 3 ) を変化させると.単位時間あた りに放出される (人2の数は|光の ( 3 ) に( 5 ) して増減する. これらの現象は光の ( 6 ) 性と矛盾しており, 電磁気学の枠組みでは説明できなかった。特に。、光 の ( 3 ) は光の振幅の二乗に比例していて, 光は電場と磁場からなっている波なので, 振幅を大きく すればいつかみ ( 2 ) は必ず飛び出すはずであると考えられる. ( 1 ) 以外にも, 高温の物体から放 射される電磁波の振動数とエネルギー密度の関係の測定結果は, 電磁波のエネルギーは連続的な値を取 ることができるという電磁気学の理論と矛盾していた. ( 7 ) は.ある振動数の電磁波のエネルギー は という最小単位の正の整数倍しか取れないと仮定することによって, この測定結果を説明すること に成功した. ( 7 ) の仮説は ( 8 ) と呼ばれ,( 7 ) 定数んは量子力学におけるもっとゃ重要な 、 物理定数である. 一方,アインシュタインは( 7 )が導入した振動数ャの電磁波の最小エネルギーは, 1 個の( 9 ) ぎれる粒子のエネルギーであると解釈し, 振動数ャの電磁波はこれらの燈子の集まりの流れである レーナルト らが見つけた ( 1 ) の特徴を理解することができた. この電磁波の ( 10 ) 的 ) を説明する決定的役割果たしているのである. アインシュタインの仮説は突飛なもの レによる交電管の実験や,( 11 ) によって見出された, 物質へX線を入射させる る X 線の波 いう ( 11 ) 効果などによって、その正しさは認め

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