EXの(3)の最後のところなのですが、なぜuはプラスマイナスからこのように判断できるのですか

64 力学 知 トク 等質量の弾性衝突では,速度が入れ替わる。 78の答えが出たら, M=mとしてみると分 かる。たとえば, Qがはじめ静止していると, 衝突してきたPが止まり, Qがひで動き出 すことになる。 79 なめらかな床上に, 質量 Mの板が, ばね定数に のばねで結ばれて置かれている。 質量m (M/2) ↓ 解 の物体が速さで板に当たるとき, ばねの縮みの 最大値はいくらか。 衝突は瞬間的とする。 M_ m Vo k 000000 (1)e=0 (2) e= =1の場合について求めよ。 保存則の威力 (1)Pがばねを押し縮めると同時に, Qは ばねに押されて動き出す。 ばねが最も縮 んだときとは,Qから見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 VI 運動量 65 <止まった 相対速度 0 つまり、相対速度が だ。し したがって,このときQの速度も”である。 Qから見た Pの運動 P.Qの速度は同じ 運動量保存則より mv=mu+Mv v= m m+M -Vo トク 2物体が動いているとき, “最も・・・"は相対速度に着目 りっきゃく 力学的エネルギー保存則, 運動量保存則とも運動方程式に立脚している。 しかし、保存則は運動方程式を超えた力を秘めている。 たとえば, 滑らかな 曲面をすべり降りたときの物体の速さや, 衝突の問題では運動方程式を用い ても事実上解けない。 ただ, 保存則には適用条件があることは常に意識して おかねばならない。 (2) 力学的エネルギー保存則より Mu2+ 1/21/11/21/12k . 1=vok(m+M) mM ちょっと一言 ここでQ 上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や 運動方程式は静止系(あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし,次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば, 加速度系で用 いることもできる。 摩擦抵抗なし(保存力以外の力の仕事=0) 力学的エネルギー保存則 衝突・分裂 (物体系について外力=0) 運動量保存則 力学的エネルギー保存則は仕事を, 運動量保存則は力を条件にしていると いう違いがある。 両者はまったく独立な法則であるが,両立することもあり, 車立的に解くタイプは概して難問となる。 が, パターンを心得ていれば, 取 いはむしろ一本調子だ。 猛犬を手なずけて忠犬としてしまおう。 EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量mの球Pが速度v で進んできた。 Vo k Q m M (1) ばねが最も縮んだときのPの速度vを求めよ。 (2) ばねの編みの最大値を求めよ。 (3) やがてPはばねから離れた。Pの速度を求めよ。 (3) Qの速度をUとすると 運動量保存則より mv=mu+MU ...... ① ばねは自然長に戻っているから、力学的エネルギー保存則より 121212m2-12m+1/2 MU2 Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より .....2 (m+M)u2-2mvou+(mMv02=0 m±M u=> m+Mv u=v とすると,① より U=0 となって不適 (ばねに押された Qは右へ動 いているはず) ium-M m+M V₁ ゆる High (3) は P, Q がばねを介して緩やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから, e=1の式 u-U=) を②の 代わりに用いるとずっと速く解ける。

（3）の答えは｢どちらも使えない｣なんですけど、こういう問題はどこで判断したらいいのか教えて欲しいです🙇‍⤵︎

への問題です なぜQ=U+WのWを考慮せずに立式しているのでしょうか？ 定圧変化であるためW=0ではないはずなのになぜかWがありません、、、どなたか教えてください

音源1 19 ntsto 発する音源と音源2が置かれ 音源は静止しており、音源2 音源2の間にいる軸 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 風はなく, A B 冷却器 音源2 L 図2 2025年度 前期日程 物理 図1 (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。 (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 / L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L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3Lであった。ピストンとシリンダーは断熱 2 (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。 () 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。 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 ぃようにした。 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 2 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、ビ 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。このときのビス 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。

（2）の答えが違ったのですが、どこが違うのかが分からないので教えてください。

演習 2-1 図のように、なめらかで水平な床と鉛直な壁があり、 角度 30°のなめらかな 斜面をもつ質量 Mの台Aが、床と壁にぴったりと接して置かれている。 壁の点〇に軽 い糸の一端を固定し、他端に質量mのおもり B をつけて斜面上の点Bに置いた。この とき、糸と斜面のなす角は 30°であった。重力加速度の大きさをgとして、以下の問い に答えよ。 (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2)床から台Aにはたらく力の大きさ、および壁から台Aにはたらく力の大きさをそ れぞれ求めよ。 ケヤ 大 30° 車 B A 30° 0

解の公式の途中式を教えて欲しいです💦 全然合いません。(;;)

V-0 V fo 82 (1)(7) == f. [Hz] V-v fo V - (イ)壁上の人が聞く振動数は V-0 F2 = V = (-) fo = vf. (Hz) fo V+v 壁と観測者は静止しているため, 反射 音の振動数はたのまま変わらない。 (ウ) 近づき・遠ざかりを考えれば, fi>fo>f2 静止 v fo ③波の向きが正の向き f2 ひ fo 静止 FAUR したがって, うなりは 2. V²² → n₁ == ufoniu+2Vfov-nV2=0 - 2次方程式の解の公式と v>0より 人が止 V v=_(√fi+mi-fo) [m/s] (2) まず,壁上の人が聞く振動数を求め, 口 ni

この問題の（５）なんですけど10センチ進めたら3枚目みたいな感じにしか考えられないんです… 誰か解説してくださると嬉しいです！よろしくお願い致します🙇

1 図は横波を表したものであり,y軸はその媒質の変位に,x軸の正方向が波の進行方 向にそれぞれ対応している。波の形は振幅がyo の正弦曲線であり,x軸上の目盛りは 10 cm 間隔である。 この横波の速さを1.0×10°cm/s として, 以下の問いに答えよ。 (1) 波長は何cmか。 (2) 周期は何秒か。 (3) 振動数は何Hzか｡ (4) この波が進むにつれて,x軸 上の点a の媒質の変位yは時間 tとともにどのように変わるか。 図の状態の時刻を0秒として t=0~7×10-2(s) のようすを図 変位↑ yo O -yo 10 30 a 50 位置 x 70 (2)図(a) ている。 [cm] F (3) 図 (a) 示せよ。 (5) 図の状態の時刻より 0.45秒後の波形をx=0~70(cm) の範囲にわたって図示せよ。 もってい (4) 図 (b) 位の時間 14 速さ 長 4.0 の点 波を 点 |入場 波

２枚目の写真の青線の式 sini/√2＜1/√2がどうして成り立つんですか？ 解説をお願いします🙇‍♀️

光源 側面 C 問2 次の文章中の空欄 20 を,それぞれの直後の { 上面A 屈折角は 45° 20 下面B 図 2 空気 直方体 観測者 LLLL sin~ sinr = √₂ Siur = sinin 12 √zsinn 2 22 に入れる語句として最も適当なもの で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 空気に対する直方体の樹脂の相対屈折率nが√2より大きい(n>√2) と すると、空気中から直方体の側面Cに入射してきた光の入射角iが 0°<i<90°の範囲のどの値であっても ①より小さい。 słun =52 Sinr ②より大きい。 ③である。 stun. したがって, 空気中から側面Cに入射してきた光が下面Bに入射すると Stre 12

（4）の答えが模範解答と正負が逆になってしまいます…　 どの考え方が必要か教えていただきたいです！

(5) M1.5×0.5W=27 /15W/²³²=14 2 知識・理解(思考・判断) 図2のように、水平面上に台車があり, 台車の上に質量mの物体を置く。 台車が 右向きに加速度αで運動しているとき, 台車と物体は一体となって運動している。 台車と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさをgと台車 して,次の各問いに答えよ。 ただし, 水平右向きを正とする。 物体 (1) 台車上から見たとき, 物体にはたらく力を矢印で全て図示せよ。 ★ (2) この時、物体にはたらく静止摩擦力の大きさを求めよ。 次に, 加速度αを徐々に大きくすると, 物体は台車上をすべり出した。 (3) 台車上から見たときに,物体は台車上をどちら向きにすべり出すか。 また、物体がすべり出すのは, 加速度がいくらよりも大きくなるときか。 (4) 加速度が2αのとき ( (3) の値より大きい), 台車上から見たときの物体の加速度を,a,μ',g を用いて表せ。 ★ mmar 図2 IK 240008 4 知言 図4の 図の点A 座標は (1) 単 (2) 小田 (3) 小 maiu

｢太陽系で最も重い惑星である木星の表面の自由落下加速度は 24.79 m/s² です。木星の半径は 7.1 x 10' km です。木星の質量はなんですか？｣ という問題です。 Fg =G m1・m2/r^2はふたつの物の間に働いてるFgを求める式ですよね？一つだけだと... 続きを読む

3.11 Application The free fall acceleration on the surface of Jupiter, the most massive planet in our solar system, is 24.79 m/s². Jupiter's radius is 7.1 x 104 km. Determine the mass of Jupiter. Fg = G M, M₂ r²

問9で、sinθ=√3/4なのは何故ですか？

例題 2 屈折波の波面 図のように,平面波が境界面に達した。 屈折 波の波面を作図せよ。 ただし, 媒質 I に対す る媒質ⅡIの屈折率を2 とする。 2 (+式 (9)) から, 01=n12=2 V₂² V₁ T 境界面 -= 1212 V₁ 指針 屈折の法則 -=n1z(p.152・式(9))から, 媒質ⅡIにおける波の速さが,媒質 V2 Iにおける速さの何倍になるかを求める。 ホイヘンスの原理にもとづいて素元波を描 き, 屈折波の波面を作図する。 解 媒質 I, I における波の速さをそれぞれ v1, v2 とすると, ma 逆の屈折る V₁ V2 V2 であり、媒質 Ⅱ における波の速さは, 媒質 Ⅰ における速さの1/12/2になる。図のように,B2 からAB におろした垂線とA,B との交点 B2C の素元波 (半 をCとして, B, から半径 円) を描く。 このとき, B2 からこの素元波に 2 引いた接線が, B2 を通る屈折波の波面となる。他の波面は,入射波の波面と境界面の『 交点から,この接線に平行な線を引くことで求められる。 B1 B2C 2 B2 入射波 の波面 媒質 Ⅰ A2 媒質 ⅡI] 屈折波 の波面 入射波 の波面 媒質 Ⅰ 媒質 Ⅱ 問9 類題例題2で,入射波の波面と境界面のなす角を60° とする。このときの屈折角 を0として,sin0 の値を求めよ。答えは分数のままでよく, ルートをつけたままでよい。 8 平面波 障害物に を送ると, にまわりこ 回折は, 部分にも すき間 (a))。 した る (図 波長よ の