物理　分散の範囲です。 全体の流れは理解できるのですが、角COHがなぜα／2になるかがわかりません。（右ページ四行目） 教えてくれたら幸いです🙇‍♂️🙇‍♂️

Solution 23-1 フレネルの複プリズム 類題 設問 (1) で示した, 頂角がαの薄いプリズムでの偏角βが入射方向に依存しないとした三角プリズムを仮想すれば,スネ されたい。 解説の参照においても,あくまで方針のみを参考にし, 考察し、 自分で レンズの光学特性の説明にも用いることができる. 例題形式で作問したので奮ルの法則の観点からレンズでの屈折光と 動かすこと. 読んでいるだけでは何も自分のものにならない. 問題: Invitation Card23-1 類題 レンズの光学特性の導出 |等しくなる. このプリズムの頂角をαと すれば,∠COH = 1/2なので,直角三角 2 形COHに注目し, α h 図のように極めて薄い凸レンズによって作られる, 点Aの像Bについて考える sin == R レンズの曲率円 R C D 2点は光軸上にあり, 凸レンズからの距離をそれぞれa, b とする.特にAからレンズが薄ければ、この仮想三角プリズ じ,光軸から高さんのレンズ上の点Cで入射し,点Dで出射してBに至る光路に 注目する. レンズは極めて薄いためCD間の高度変化は無視できるものとして い。レンズの屈折率をn,曲率半径をとし,んはa,b,およびRに比べて 分小さい. 小さい角度zについては, sinz tanzzを用いてよい . ムも薄いので頂角αは極めて小さいので, H a h AF 2 R α= 2h R 仮想プリズム 図 1 凸レンズ 2 このプリズムの振れ角 β = (n-1)αに等しいレンズの振れ角は, 光経路 CAD h A B A→C→D→Bにおいて幾何的にも定まることから,βa, b, んで表し, レ ンズ公式の表式を得る. -光軸 b 点CおよびDでの屈折を薄い三角プリズムでの屈折に対応させることにより、 レンズ公式 : 1 11 +-= a b f 図2のように, ∠CAB=0, ∠DBA = と おく。 レンズは極めて薄いとあるから, AC 水 平距離はα, BD 水平距離はもとしてしまって 良いだろう(厳密にはレンズ中心からの距離). h h このとき, tan= E C B TD h ↓ a b→ + tan = に対応する式を見出し, このレンズの焦点距離の値を導け. =1/5であり、ん 2 a h に比べ極めて小さいことから,とは微小角なので, 近似的に, 0, h ・ミ a b 方針1 レンズ上の点CおよびDでの2度の屈折が三角プリズムでの屈折と見なせるよ うに仮想三角プリズムを作図し, その頂角αを幾何条件からレンズの曲率半径R と入射高度んで表す. と書ける.図2のように, 線分ACとBDを延長した交点をEとすれば、 三角形AEBの 角Eの外角がレンズの振れ角βであるため、 h = +- a h b =(n-1) 27 2h 1 1 2(n-1) + R ゆえにこのレンズの焦点距離は,f= R であることがわかる. a b R 2(n-1) 図1のように,レンズ左球面の曲率中心をO,点Cから光軸に下ろした垂線の足を とする.CおよびDにおいて接線(厳密には球面との接面)を引き、それらの交点を頂 1 1 2(n-1) R レンズ公式に対応する式:-+ = a b R 焦点距離 f= 2(n-1) 7

物理の波の範囲です。 1枚目は問題で、2枚目が参考として書かれてたものです。 2枚目の左側の四行目にある式はどのように考えているのですか？また、右側の六行目の波線引いている式の意味がいまいち理解できません。 基礎的なものが理解できておらず、波の範囲の書き換え？みたいなもの... 続きを読む

光ファイバー 図の ガラ イバーの中では, 空中を伝わる光とは異なる伝わり方をしている.すなわち, 光は「モ 光通信では, 遠くまで光を伝えるために, 「光ファイバー」が利用されている. 光ファ ード」 と呼ばれる 「遠くまで伝わることが可能なとびとびの光の組」 でしか伝わらないの中 このことを考えてみよう. 議論を簡単にするために光ファイバーの構造を図のようにサ ンドイッチ状の簡単な構造であると考える. 屈折率, 厚さαのコアが屈折率n2のクラ ッドではさまれており,> の条件を満たすようにつくられている.なお,以下の議 論では,空気の屈折率は1としてよい。 真空中の光の波長を入とする.以下の設問に答え よ. 再び 通り 出身 光 2 y 空気 クラッド (屈折率 : n2) コア(屈折率 : N1) クラッド (屈折率 : n2) (1)光を,光ファイバーの端面,空気側から,コアに入射させるとき, コアとクラッド の境界面で全反射するためには,光ファイバー端面での入射角0にはある許容範囲が ある. 許容範囲を示すに関する不等式を書け. (2)光ファイバーの中を全反射しながら伝わる光は,図の軸方向に進むとともに,そ れに垂直なy軸の方向にも反射を繰り返し往復していると解釈できる.ここで,光が 減衰なく伝わるためには, y 軸方向に定在波が形成される必要がある. このことから, 遠くまで伝わることが可能な光ファイバーへの入射角日も 「とびとび」 になることが わかる.正の整数をNとして, sineをa, N, 入を用いて表せ. 位相がずれるしまえる

物理の問題です。計算部分がわかりません。 1枚目は問題で、2枚目は別解(途中)です。 2枚目の下らへんの微分の計算が何をやっているかわかりません。 数学の微分はIIもIIIも学習済みですが、物理での微分の計算がまだ慣れていなく、理解しきれていません。 教えていただけ... 続きを読む

の半径は等しく, 間に摩擦はないので,小球は円筒に沿ってなめらかに動く。 小球は始め 図のように、円筒に小球を入れて円筒を振り回すと, 小球は飛び出す。 小球と円筒内面 円筒内のある点0に静止しており,円筒は点0まわりに一定の角速度で回し続けてい る。あるとき、わずかな揺らぎによって小球は0から距離 lの円筒の端点Pに向かって 静かに動き出した。 小球の質量をmとし, 実験は無重力真空中で行うものとする。 ANa Y 3 mru (遠心力) P O l 実験室系から見た小球がPを飛び出す速さ, OP と飛び出す向きのなす角を求めよ。

y'に関して1/√2・・・1の間の符号はどのような値を入れればマイナスと分かるのですか？

関数 y=x+√1-x2の増減, 極値を調べて,そのグラフの概形をかけ(L は調べなくてよい)。 ③ p. 132 基本事項 5, p.132 基 CHART & SOLUTION 無理関数のグラフ 定義域をまず調べる 無理関数や対数関数が与えられた場合、 最初に定義域を確認する。 その定義域内で導関数を求め, 関数の増減や極値を求める。 解答 定義域は 1-x2≧0 から -1≤x≤1 x -1<x<1のとき y'=1-- √√√1-x2 √1-x2 (√の中)≧0 1-x2x ←(√f(x))= f'(x 2√f( y'=0 とすると, √1-x2-x=0 1 XC −1 1 から √1-x2=x ① √2 両辺を2乗して 1-x2=x2 y' + 0 すなわち x=1/12 極大 y-17 - ✓ 1 ← ①の左辺は0以 るから右辺のxも ① より x≧0 であるから - - 1 1 x= √2 <otx √2 yay=x+v1x2 √2 yの増減表は右上のようになり 1 0 x= 11/12 で極大値√2 をとる。 以上から、グラフの概形は右図の ようになる。 10 Ay=x 11 x √2 19 limy'=-∞ x→1-0 limy'= x-1+0 から,端点では直 x=1, x=-1にそ れ接するようにか

⑴の解説のtの時鉛直方向の速さ0はなぜですか?Aの地点では速さがある気がするんですが、、、

③ サッカーのシュートについて, 単純化した状況で考・ えてみよう。 図のように, 点Pから初速度ひでけり出されたボ ールは, 実線で表した軌道を描いて点Aに到達する。 点 A の真下の地点Bにいるゴールキーパーは、腕をのばしたま ま真上にジャンプし,点Aでこのボールを手でとめる。 PB Vz の距離は1, ABの高さは ho, ゴールキーパーの足が地面を離れた瞬間の手の高さはh (h<ho)である とする。重力加速度の大きさをgとし、空気の抵抗はないものとする。 [A]ボールはゴールの上端A に水平に入るようにけられる｡ 小球 (1) ボールが点P でけられる時刻を 0, 点Aに到達する時刻を to とする｡ ボールの初速度での鉛直成 分はいくらか。 正しいものを次のア~オから1つ選び符号で答えよ。 toの時、鉛直方向の速さ。 1 アgto2 21 1 オ2gto ウgto I √2gto O=Ui-gto gto 水平方向の初速度をひっとすると (2) けり上げる角度を0としたとき tand はいくらか。 正しいものを次のア~オから1つ選び符号で答え vato=lv= よ｡ 1 ho アー - 2√g ho 1 √2⁹ 1. √2190² @ 7910² 0 イ イ (3) 時刻t を点Aの高さho を用いて表す式はどれか。 正しいものを次のア~オから1つ選び符号で答 えよ。 上向き正 - ho=vito/2gt=² ho 2g Sho + 12h0 g to = g [B] ゴールキーパーは、 のばしている手がちょうど点 A までとどくようにジャンプして,点Aでボールをと める。 ただし、ジャンプしてからボールをとめるまで姿勢は変えないものとする。 ho g. ウ ho hi (1) ウ (2) ウ エ Cho 12g √2 7900² エ エ (3) (4) ゴールキーパーの足が地面をはなれる時刻を とする。 ボールの高さと時間の関係を実線一 で 正しいグ から後のゴールキーパーの手の高さと時間の関係を点線･･・・・でかくとどうなるか。 ラフを次のア~エから1つ選び符号で答えよ。キーパーの手は鉛直投げ上げ 高さ ア 高さ ① 高さ ウ 高さ↑ ho zzzz 0 t₁ to O t₁ to 0₁ カ 2ho オ ho (1) より 796² tane = 1/2 = 9 tox to H B 0 t₁ to 時間 (5) hiho の場合に時刻を表す式はどれか。正しいものを次のア~エから1つ選び符号で答えよ。 (4) より ボールの高さが柔hoになる時刻が七、 no=uti-iotigat (1)(3) ho (1) ho = 1/1/8t² ぴはん ato²-1/2gto=1/2gt² g ho (4) イ エ (5) ウ Eve ral no 1 ob 2411

（2）が分かりません。 薄膜の上面、下面の位相がそれぞれπずれることは分かったんですけど何で弱め合うんですか？

→基本問題 214, 215 屈折率1.4のガラスの表面に屈折率1.5の薄膜をつくり,波長6.0×10-7mの単色光 を膜に垂直に入射させて、その反射光の強度を測る。 次の各問に答えよ。 ABCO.Ter War (1) 反射光が強めあう場合の, 最小の膜の厚さはいくらか。 955 x (2) (1)で求めた厚さの薄膜を,屈折率1.6のガラスの表面につけると、膜に垂直に入 CUTIVERE 射させた光の反射光は強めあうか、弱めあうか。

⑴の解説の赤線を引いているところなのですが、マイナスになるのはなぜですか？ 教えてください🙏

発展例題 5 斜 図のように、傾斜角0の斜面上の点Oから、斜面と垂直な 向きに小球を初速。 で投げ出したところ, 小球は斜面上の 点Pに落下した。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問 に答えよ｡ ■ 指針 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 直な方向に分解する。 このとき, 各方向における 小球の運動は,重力加速度の成分を加速度とする 等加速度直線運動となる。 解説 (1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 部 (2) OP間の距離を求めよ。高 (1) 斜面に平行な方向 にx軸, 垂直な方向に y軸をとる (図)。 重力 加速度x成分,y成 分は,それぞれ次のよ うに表される。 0 y -gcoso x gsine g Vo gcoso P x 成分 : gsino 成分: -gcose 方向の運動に着目する。 小球が斜面から最も はなれるとき, 方向の速度成分vy が 0 となる。 求める時間を vy=v-gcose.t」 とすると, の式から, 平水 0=vo-gcoso・t t₁ = (2) Py=0 の点であり, 落下するまでの時間 Puti をたとして, 「y=uot-1/21gcose.12」の式から, 1 0=vot2gcost₂² ACT DE Chat 0=t(v-gcose-t₂) 01 2 JEST t0から、 ら t₂ = 200 g cose TRY OP間の距離は、 1 x= gsinO・t22= Vo RECO(S) ( 1 x 方向の運動に着目すると,x=- = 2v2" tan0 I TREg cose 0 =1/29sino. 9 sine t 200 gcose PENSE Point 方向の等加速度直線運動は, 折り返 し地点の前後で対称である。 y = 0 からy方向 の最高点に達するまでの時間と, 最高点から再 びy=0 に達するまでの時間は等しく, t=2t として tを求めることもできる。

ここの絶対値内の変化ですが、マイナスを掛けても=で結べるのですか？

CHART SOLUTION 解答 放物線 ① 上の点をP(t, t2) とし, Pから直線②に引いた垂線を P PH とすると 点 (x1, y1) と直線ax+by+c=0の距離 放物線 ① 上の点をP(t, t2) として, 点Pと直線②の距離が 求める。・・・・・・ t-t²-1| PH= Poco √1²+(-1)² = = t-t+1| /2 1/12/12/11/1/3+1/12/1 - = √/2 (1-2)² + 3/2 8 よって, PHはt= t=1/23 で最小値 をとる。 4 ③ を解いて x= 3√2 8 [類 中央大] 0 y= VA ① Laxcitbya 7 8 (t, t²) P H t 12/2のとき,P(12/11/12) であるから,直線 PH の方程式は 9 AR 3 y-121=(x-212) すなわち 4x+4y-3=0 fed X 点は,直線② 上の点でもあるから, その座標を求めると 7 1 8' 8 したがって、求める点の座標は 12.4

この問題の途中式が分かりません

Evolution <043 > 物体の運動の向きは、物体の速度の二 086 右向き 手順 1 手順 2 衝突後の小物体Aの速度を求める。 小物体Aの衝突後の速度をUA', 小物体 Bの衝突後の速度をup' とすると,運動 量保存則より 2m=2mv^'+mug′ ... ① 反発係数の式より VA-VB' VA-0 e= ..2 ① ② より v^'= おぼえ 2-e 3 小物体Aの衝突後の速度の正負を考える。 0<e<1より, 2-e> 0, つまりv'>0なので 小物体Aは右向きに進む。 -VA 物体の 物体の運 の正負て 「右向き 速度が1 負であれ

⑵が分かりません。 なぜcosθが出てくるのでしょうか。

これらを 方が測定に 抵抗 抵抗と 値測定の a), EN 電圧計 あり、 には電 実際の低 慮しな の両端の はいくら 抵抗値 内部抵 だけか た抵抗 Mizo Phys + ずっそ の拡 一流を ざい。 182) 図のように、4本の平行導線 A,B,C,D が鉛直に配 置されている。 A, Cには同じ向きに大きさⅠ [A] の電流が 流れ, B, D には A, Cと逆向きで同じ大きさの電流が流 れているものとする。 2図に, 導線 A,B,C,Dに垂直 な断面図を座標軸とともに示してある。ただし, 磁束密度 Bと磁界 (磁場) Hの関係はB=μH で与えられ,ここでは 真空の透磁率 μo=4×10-' 〔Wb/A・mまたは N/A2] を用い てよいものとする。 A 1図 A B Ou 0 -2a 3図 Ou (1) 解答欄 (3図) に磁力線のようすを描き, 磁力線上に矢 印で磁界の向きを示せ。 図 8 -a B Ø 2a (2) 2図の原点Oにおける磁束密度の大きさを Ⅰ, Mo およ び図中のα [m] を用いて表せ。 (3) A,B,C,D の電流配置は原点0の付近に一様な磁界 を生じる配置として知られている。 この磁界の向きを適 当に選んで原点 0 付近の地磁気の水平成分を打ち消すよ うにしたい。 2図でα=1mとしたとき, 打ち消すのに必 要な電流 I のだいたいの大きさを下から選べ。 ただし, 磁束密度で表した地磁気の水平成分の大きさ は3×10-5 〔Wb/m² または N/A・m] 程度とする。 [1mA, 10mA, 100mA, 1A, 10A, 100A, 1000A] (4) AがBとCの電流から受ける合力の向きを解答欄 (3図) に作図し, 矢印で示せ。 18 定の面ココ答 (1) (2) (3) (4) (5)