(1)についてです。観測者も動いていると思うのですがそれは無視するのですか？？

物理 基礎問 50 ドップラー効果 次の文を読んで 適当な式を U2 (((Q))) U 反射板 音源 観測者 IC 図のように、振動数 [Hz] の音源が 軸上に静止しており、音源の右側にい る観測者と音源の左側に置かれた反射板が,x軸上を正の向きにそれぞれ一 定の速さ [m/s], uz [m/s] で移動する場合を考える。 観測者は音源から の直接音と反射板による反射音, およびそれら両者によるうなりを聞くもの とする。 音速は V [m/s] で一定であり, u, u2 はVよりも十分に小さい。 反射板は常に音源の左側にあるものとする。 反射板が移動しながら受け取る 音の振動数は,反射板内に別の観測者が入っているとすれば,その観測者が 聞く音の振動数と考えることができる。 反射板は速さ uz [m/s] で移動して いるので,反射板内の観測者が聞く音の振動数は (1) [Hz] である。 反射 板は振動数 (1) [Hz] の音を出しながら速さu2 [m/s] で移動している音 源と考えることができ, 反射板から観測者に向かう反射音の波長は (2) [m] となる。 さらに観測者はこの反射音を速さu [m/s] で移動しながら聞 くため、観測者が聞く反射音の振動数は (3) 〔Hz] となる。 また、このと きに観測者が聞くうなりは毎秒 (4) 回である。 as ( 京都府大)

(5)、(6)がわかりません😓(4)でCからAに行くまでに3回極大となるのはわかりますが、なぜ3λ=2dとかけるのかわかりません。わかる方よろしくお願いします🙇 答えは (5)2/3倍 (6)1/4倍でした

第4問 図7のように、水面上で離れた2点 A,B の波源から同位相で振幅波長の等しい同心 円状の彼が出ている。 図の実線はある瞬間におけるそれぞれの彼の山の波面、破線は谷の 波面を表している。 つぎに、マイクを点 D からx軸と平行に音源 A の方向へゆっくり動かす。 このとき、音 の大きさは一度極小となった後に極大となり,さらにマイクを動かし続けると、 再び極小となっ た後に点において極大となった。 問1 線分ABの中点は、2つの彼が強めあう点か、弱めあう点か答えよ。 問2点AとBの間に生じる。 強めあう点を連ねた曲線をすべて解答用紙の図に描け。 O+ 問5 音波の波長はdの何倍であるか答えよ。 問6 音波の波長はの何倍であるか答えよ。 音源 A d 図7 音でも図7と同様に干渉を起こすとして、 音波の干渉を考えよう。 図8のように, 点 0 か 距離 離れた点A, B に音源が置かれている。 2つの音源は、 同位相で振幅と振動数の 等しい音波を発している。x軸とy 軸を図のようにとり, か軸の正の方向に距離 だけ離れた点Cにはマイクが置かれている。 点Cに置かれたマイクを, 点 C から距離 d 離れた点 D の方向へy 軸と平行にゆっく り動かす。このとき、音の大きさは一度極小となった後に点Dにおいて極大となった空気中 の音速をVとして、 以下の問いに答えよ。 d 音源 B 問3 BD と AD の距離の差 ABD-AD を答えよ。{8,d} 0 図8 D

解説がないので、申し訳ないですが、全部解説して欲しいです、。お願いします🙇

V [先導学類 (理系傾斜) 観光デザイン学類(理系傾斜), スマート創成科学類(理系 傾斜) 数物科学類 地球社会基盤学類。 生命理工学類 理工学類, 医学類, 薬 学類 医薬科学類, 理系一括入試] 軸の方向に進む縦波 (疎密波)の変位が次の正弦波の式で表される場合を考える。 Ax+ = Asin {2x (1-景)}. Ax_ = Asin{2x(テ+景)} ここで, Ax+[m]とAx- [m] は, それぞれx軸の正の向きと負の向きに進む彼に対 応する。軸の正の向きを変位の正の方向とする。 [s]は時刻であり,x[m] は縦波 が存在しない時の媒質上の点のx座標である。 また, A[m] [s] [m]は、それ ぞれ。 振幅。 周期 波長である。 5)と(い)は, Ax, または Ax で表される縦波が進行していく様子を模式 的に示したものである。縦軸は、波が存在するときの媒質上の点の座標 す なわち、x=x+ Ax。 またはx=x+ Ax に対応し、 波長入で割った値を示 している。 横軸は時刻を周期で割った値である。 ここでは、 縦波が存在しな い時に媒質上において等間隔に選ばれた点に対応するx/入を黒丸で示し,その時 間変化を実線で結んでいる。 (あ) 2.00- 1.50- 1.00- レ 2.00 1.50- 1.00- 正の向きに進む縦波と負の向きに進む縦波の振動数が異なり、 前者が [Hz]. 後者がf_ [Hz] である場合を考える。 彼の速さは等しく [m/s] であり、 振幅も等 しくAとする。 以下の問いに答えなさい。 問4 最初に示した正弦波の式を参考に、正の向きに進む縦の式Ax を振動数 f と波の速さを用いて表しなさい。 5 振動数が異なる Ax と △x の合成波の変位を表す式を求めると 次式のよ うな形にまとめることができる。 A cosx(tax]] sin [2x (L++) {t-Bx}] α [s/m] と [s/m] を, f. とf_ および を用いて表しなさい。 必要ならば以 下の三角関数の公式を用いなさい。 a-b a+b sina + sinb=2cossin 音源による空気振動は縦波となって伝わる。 観測者の両側に、振動数の音源 A と振動数 fの音源Bがあり、 音速が』の場合を考える。 観測者と二つの音源は常 にx軸上にあるとし、観測者の位置を原点x=0にとる。 どちらの音源も観測者か ら十分に離れており,音源Aはx軸の負の側に、音源Bはx軸の正の側にある。 このとき二つの音源の間の座標の点における空気振動が問5の問題文中に示し た合成波の式で表されたとする。 fャはf よりもわずかに大きく、二つの音源が静 止している時、観測者は音の大小が周期的に繰り返されるうなりを観測した。 その 後音源Aがある一定の速度でゆっくりと移動したところ、うなりは観測されな くなった。 以下の問いに答えなさい。 0.50- 0.00- 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 t/T 5a <-9- 0.50. 0.00 20.00 0.50 1.00 1.50 2.00 t/T 1 x軸の正の向きに進む縦波を表しているのは図5aの(あ)と(い)のどちらか選 び、解答欄の選択肢に○をつけなさい。 2 波の速さをTと入を用いて表しなさい。 進む向きが反対で、 振幅 周期 波長が等しい波が重なると、 合成波は定在波と なる。 図5bは、図5aの(あ)と(い)の合成波として生じる定在波の様子を表している。 2.00 1.75 1.50. 1.25・ 11.00. 0.75. 0.50. 0.25 0.00 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 t/T 図5b 3節となる位置のx/の値を5bから読み取り全て答えなさい。 また t/T= 0.75 の時刻において, 最も密となる位置のx/入 の値と最も疎となる位 のxm/ を全て答えなさい。 それぞれ, 0.00≦x / 2.00 の範囲で答えな さい。 -10-> <-11-> 6 静止している二つの音源が観測者の位置につくる空気振動を表す式を求めな さい。 問75cの実線は、 問6で得られた式を図示したものである。 うなりの周期に 対応する時間間隔() (い) (う)から選び、 解答欄の選択肢に○をつけなさい。 また、音源が静止している時の1秒あたりのうなりの回数を求めなさい。 Ax. + Ax (税) 図5c うなりが観測されなくなったときの音源Aの移動の向きはx軸の正の向き かの向きか選び、解答欄の選択肢に○をつけなさい。 また、移動の速さを求 めなさい。 -12-

最後の（ト）の問題がわかりません 教えてください！🙇‍♂️

問題 . 以下の設問の解答のみを所定の解答欄に記入せよ。 (A) 図1のように,水平な床上に振動数の音を発する音源1と音源2が置かれ ている。 床に沿って水平右向きに軸をとる。 音源は静止しており,音源2 はx軸正の方向に速さんで動いている。一方, 音源1と音源2の間にいる軸 上の観測者は、軸正の方向に速さで動いている。 音速をV とし,風はなく, V6 > a であるとする。 音源1 図 1 音源2 M →C 芝浦工業大 問題 1 されており、ヒーターの体積と熱容量は無視できる。 また、シリンダー内の熱が ヒーターを通して外部に漏れることはない。 気体定数をRとする。 ヒーター AB L 図2 M 冷却器 (イ)観測者が観測した音源2からの音の振動数を求めよ。 (ロ)観測者は動き続けたまま, 音源2は点Aに到達すると停止し,十分に時間が 経過した。 その後観測者が点Aに到達するまでの間に観測する単位時間あたり のうなりの回数を求めよ。 なお、 観測者と点Aの距離は十分に長く、観測中に 観測者が点Aに到達することはないものとする。 にあるとき、以下の (B) 図2のように、断面積 S, 全長 L のシリンダーの片側の壁にヒーターが取り 付けられており,他方の壁の中央には冷却器が壁と隙間を開けることなく取り付 けられ、壁となめらかに接続されている。 そして、シリンダーの中には両端の壁 の間をなめらかに動く質量 M, 厚さ 1/3のピストンがシリンダーと隙間を開け ることなく取り付けられており,シリンダー内部はピストンによって2つの空間 に分かれている。2つの空間それぞれに物質量1molの単原子分子の理想気体を 密封し,ピストンのA側をヒーターのある壁からの位置で静止させたとこ ろ,2つの空間の気体の圧力と温度は同一であった。このときの温度をTとす る。ヒーターに電流を流したところ、ピストンはゆっくりとなめらかに動き出し た。ピストンB側の空間の気体は冷却器によって温度がTに保たれている。そ して、ヒーターによる加熱をやめたところピストンは停止し, ヒーターのある壁 からピストンのA側までの距離はLであった。ピストンとシリンダーは断熱 (ハ) ヒーターに電流を流す前と, 加熱をやめてピストンが停止した後で, ピスト ンのA側の空間の気体の内部エネルギーの増加を求めよ。 (二)ヒーターから気体に与えられた熱量をQとしたとき,ピストンが動き始め てから止まるまでに冷却器が気体から奪った熱量を求めよ。 J 大 次に、冷却器を外してストッパーを設置し, シリンダーからピストンが抜けな いようにした。 そしてゆっくりとシリンダーの向きを変え、図3のようにシリン ダーの中心軸を鉛直線と平行にする。 ピストンはゆっくりとなめらかに動き, ピ ストンのA側はシリンダーの上底からLの位置で静止した。このときのピス トンのA側の気体の温度は T。 であった。 この状態を状態I とする。 T

高校の物理の質問です。答えはもらっているのですが、答えの導出過程がわかりません。大問4、大問5について、教えてください。急いでるので、早めに回答いただけると幸いです。

4 水深が一定な水槽中の静かな水面に、細い針金の先端につけた小球 P を触れさせ,水面波を発生させる。こ の水面波は一定の速さ / [m/s] で, 円形に広がっていく。 小球は一定の速度で水面上を移動できるようになっ ている。図は,小球P を毎秒 5.0 回水面に触れさせながらx軸の正の向きに速さ ▼ [m/s] で移動させたとき,発生した水面波をある時刻に観測したものである。 4 図の実線は水面波の山の位置を表している。 (1) 小球Pの移動の速さ [m/s] を求めなさい。 -40 -20 40 [cm] (2)図のQの位置で観測される水面波の振動数 f [Hz] を求めなさい。 図のように, 360Hz の音を出している音源Sが壁に向かって 20.0m/s で進み, その後方から観測者が同じ 向きに 10.0m/sで進んでいる。 音速を340m/sとして、 次の問いに答えなさい。 (1) 観測者0が聞くSからの直接音の振動数はいくらか。 (2) 観測者が開く反射音の振動数はいくらか。 (3) 観測者には毎秒何回のうなりが観測できるか。 1) 0.10 m/s 2) 10 観測者 0 音源S 壁R 10m/s ( 20 m/s 4 3.3Hz 【知識理解 2点×2問 = 4点】 1) 350Hz 2) 394Hz 3) 44 回

なんで距離差がλ増すごとに弱め合いが生じるのですか？

52 管Bを4cm 引く と, Bを伝わる音の経 路は 4×2=8cm 長 くなる(灰色部)。 B 4cm mで比較 (別解) きくな では入 距離差 (経路差) が1 位置に 波長 増すごとに弱 4 cm め合い(あるいは強め合い) が生じるから, 55 入 =8cm=0.08mと決まる。 V 340 :.f= = =4250 [Hz] 入 0.08

なんで距離差がλ増すごとに弱め合いが生じるのですか？

52 管Bを4cm 引く と, Bを伝わる音の経 路は 4×2=8cm 長 くなる(灰色部)。 B 4cm mで比較 (別解) きくな では入 距離差 (経路差) が1 位置に 波長 増すごとに弱 4 cm め合い(あるいは強め合い) が生じるから, 55 入 =8cm=0.08mと決まる。 V 340 :.f= = =4250 [Hz] 入 0.08

31番 T1のときは、AC＝CPとはと書いてありますが、どういうことでしょうか？教えてください。

+30 点Oを中心として等速円運動をしている音源が ある。 図のP点で聞くとき,次の音が出された点 A, B, C を円周上に書き込め。 A 最も高い音 B : 音源と同じ高さの音 C: 最も低い音 P 31** 前問で,円の半径をr, OP 間距離を2とし, 音源が1周する時間を T. 音速を Vとする。 P点で, 最も高い音を聞いてから最も低い音を聞くまでの 時間 T を求めよ。 また, 最も高い音を聞いてから, 音源と同じ高さの音を聞 くまでの時間 T を求めよ。 以上,音波を中心に話をしてきたが, すべての波に対してドップラー効果 は起こる。

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。

なぜ、(2)が340➕10になるのですか？ 340-10ではないのですか？ 分からないので解説お願いします。

例題 6 ドップラー効果(音源と観測者が共に運動する場合) 速さ 15m/s で運動している振動数 650Hz の音源と, 速さ10m/sで運動している観測者がある。 音 源と観測者は同一直線上を, 互いに近づく方向に運動している。 音の伝わる速さを340m/sとして、以下 の問いに答えよ。 (1) 観測者の場所での音波の波長は何mか。 観測した音の振動数は何Hz か 【解法】 (1) 音源が ⊿t [s] 間に発する 650⊿t 個の波が, 340⊿t-154t 〔m〕 の間に含まれているので,観 測者の場所での音波の波長 [m] は, 340⊿t-15⊿t 入 650Дt =(0,50) [m] (2) 観測者を ⊿t [s] 間に通過した音波の長さは340⊿t+104t[m] であり,観測者が観測する振動数を f [Hz] とすれば,その中に含まれる波の数は fat [個] である。 よって, 340⊿t + 104t fat= 入 であるから, 340+10 f= 116 0100) 117 =(70) [Hz] 340- -10 そばないのが なぜで