なぜ、曲線が平均の速度、直線が瞬間の速度となるのですか？

思考 10.平均の速度と瞬間の速度 図の □ 10. ↑x[m] 変位 10 曲線は、x軸上を運動する物体の位置 x[m] 16.0 と経過時間 t [s] との関係を示している。図 12.0 の直線は、t=2.0s でのグラフの接線である。 9.0 (1)/2.0~4.0sの間の平均の速度は何m/s 4.0 か。 1.0 t[s] 8m 2S 0 1.0 2.0 3.0 4.0 xt=2.0sにおける瞬間の速度は何m/s か。

（３）の問題で、答えが2枚目の図になるのですが、焦点の意味がわからなくなってきました。焦点は光が集まるところだと思うのですが、光の線は全て焦点通るのではないのですか？教えてください🙇‍♀️

32(2024年) 三重県(後期選抜) ③ 次の実験について、あとの各問いに答えなさい。 〈実験> 凸レンズによってできる実像を調べるために, 物体 (P字形に発光ダイオードを しょうてんきょ 光源), 焦点距離 10cm の凸レンズ, スクリーン, 光学台を用いて、凸レンスを発 の中央に固定し、次の①~③の順序で実験を行った。 ① 図1のように、凸レンズから物体までの距離を図1 15cmにし、実像が映るようにスクリーンを移動さ せたところ、凸レンズとスクリーンの距離は30cm だった。 「物体」 凸レンズ スクリーン (4 ②①の状態から、 物体の位置を, 凸レンズから遠ざけ るように5cm 移動させ、実像が映るようにスクリー ンを移動させた。 ③②の状態から、物体の位置を, 凸レンズから遠ざ けるようにさらに10cm 移動させ, 実像が映るよう 室にスクリーンを移動させた。 15cm 30cm 光学台 (1) ①について,スクリーンに映った実像の上下・左右の向きと大きさは、物体と比べて、 そ これどのようになっていたか、次のア~エから最も適当なものを1つ選び、 その記号を書きなさい 大 ア.上下・左右の向きはともに同じ向きで,大きさは実像の方が大きかった。 イ. 上下左右の向きはともに同じ向きで,大きさは実像の方が小さかった。 ウ.上下左右の向きはともに逆向きで,大きさは実像の方が大きかった。 上下左右の向きはともに逆向きで,大きさは実像の方が小さかった。調子 (2)②について,スクリーンに実像が映ったとき, 凸レンズとスクリーンの距離は何cmか、刻 なさい。 (c) とちゅう (3) ③について、 図2は、スクリーンに実像が映ったときの, 物体の位置, 凸レンズ,スクリーン 式的に示しており、3本のは、物体の1点Aから出た光の道すじを途中まで示したものです る。3本ので示した光が, 凸レンズを通った後に進む, スクリーンまでの光の道すじを2 を使って表しなさい。ただし、光は凸レンズの中心線上で屈折することとする。 図2 物体の1点A AC こうじく 光軸 焦点: 凸レンズ 凸レンズの中心線 スクリーン 焦点 L

式の立て方がよくわかりません。

知識 ✓ 161.鉛直につり下げたばねばね定数 98N/m の軽いばねの一端 を天井に固定し,他端に質量 0.50kgの物体をつけて, ばねが自然の 長さとなる高さ Aで支える(図1)。 支えを急に取ると,物体は最大で [m] 降下した(図2)。 重力加速度の大きさを9.8m/s2, 重力による位 置エネルギーの基準の高さをAとして,次の各問に答えよ。 (1)図1の状態で物体がもつ力学的エネルギーは何Jか。 答 000000000 支持台 自然の長さ l l l l l l l l l A 図 1 図2 (2)図2の状態で物体がもつ力学的エネルギーを, xを用いて表せ。 また, 最大降下距離 x は何m か。 ●思考 答 エネルギー: x: 2. 力学的エネルギーの損失 図のAB間はなめらかな曲面, BC間は粗い水平面である。 質量 1.0 の物体が、高さ16mの占なかに

この問題の問い5なんですけど、つり合いの位置よりも下にある場合、Bに働く力は2枚目のようになると思うんですけどなぜ間違ってるのかがわかりません。 またこの式はどういう場合を表してるのかを教えていただけると幸いです。お願いします。

〈たてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に、同じ質量mの穴の開いた小さ ばねの他端は棒の0端に固定した。 ばねはOP 方向のみに伸縮し, 棒 物体A, B を通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。 さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 [18 広島大」 P 物体B x=0+ ー接着剤 物体A 床 A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。 重力加速度の大きさをgとする。 初めに, ばねはその自然の長さからだけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。 図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みを,m,k,g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を, m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m,k, 6を用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。 また, 物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり, Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m,k,g, xを用いて表せ。 (6)Tをxの関数として,-3d≦x≦3d の範囲でグラフにかけ。 ここでは6>3d とする。

8番の答えが⑤だと次のページの図2のグラフのようにv-tグラフがsinではなく-sinのグラフになってと思ったんですがなぜ違うのでしょうか？（x-tグラフの式を微分するとv-tグラフの式になるのでcosの微分は-sinであるためこのように考えました。） どなたか教えてくださ... 続きを読む

問1 時刻 t における物体の位置を表す式として最も適当なものを,次の①~⑥ のうちから一つ選べ。x= 8 ① Asin t k k k ② A COS t ③ A tan t m m m k k ④ - A sin, t ⑤ - A cos t - A tan m m t m 問2 次の文章中の空欄 ア ~ ウに入れる記号と語句の組合せとして最 も適当なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 9 ア の向きになる。 等速円運動をする物体の加速度の向きは図1において その正射影と考えることができる単振動の加速度の向きは図1において イ の向きになる。 また, 単振動の加速度の大きさが最大になるのは ウ である。 ア イ ウ ① (a) (c) 振動の端 ② (a) (c) 中心 ③ (a) (d) 振動の端 ④ (a) (d) 振動中心 ⑤ (b) (c) 振動の端 ⑥ (b) (c) 振動中心 ⑦ (b) (d) 振動の端 (b) (d) 振動中心

１枚目が回答解説で、２枚目が問題文です。１枚目の回答解説のマーカーの部分がどうやったらそうなるのかがわかりません。他の部分は理解できています。マーカー部分を解説お願いしたいです。

物体の加速度は,v-tグラフの傾きから, t=0~4.0s: a1 = 2.0-0 4.0-0 = 0.50m/s2 -2.0-2.0 t = 4.0~8.0sia2= =-1.0m/s2 8.0-4.0 物体が正の向きに最も遠ざかる時刻は, t = 6.0s である。 そのときの物体の位置は, v-tグラフと時間軸 =6.0mである。 また, t = 8.0s のときの物体の位置は, 6.0×2.0 との間の面積から, 2 (8.0-6.0)×2.0 6.0- =4.0m 2 これから、物体の運動のようすを記述すると、次のようになる。 物体は, t = 0~4.0s では, 0.50m/s2の等加速度直線運動をし, t = 4.0~8.0s では, -1.0m/s2の等加速 度直線運動をする。原点から最も遠くにはなれるのは、速度が0m/sになるt = 6.0sのときであり、この ときの物体の位置は,x=6.0mである。 また, t = 8.0sのときの物体の位置は,t=6.0sのときから 2.0m だけ負の向きに進んでいるので, x=4.0mである。

⑤なぜ、24になるのですか？

① 下線部の像のように, スクリーンにうつる 像を何というか,書きなさい。 (1) 焦点距離 12cmの凸レンズ, 段ボール, 薄紙 で作ったスクリーンを用いて, 図1のような簡 易カメラをつくった。 なお, 凸レンズからスク リーンまでの距離を, 0cmから36cmまでの 範囲で調節できるようにする。 物体を図1のA, B,Cの位置に置き,中づつを動かしながら, 像がはっきりとうつるときの凸レンズからス クリーンまでの距離を調べた。 表は、 その結果 をまとめたものである。 図1 凸レンズから スクリーン スクリーンまでの距離 36cm 物体 12 5 BA 凸レンズ 外づつ 中づつ 12cm 60 表 12 18 物体の位置 凸レンズから物体凸レンズからスクリーン までの距離 までの距離 A 焦点距離の1.5倍 焦点距離の3倍 B 焦点距離の2倍 焦点距離の2倍 C 焦点距離の3倍 焦点距離の1.5倍 A~Cから,像の大きさが最も小さいものを1つ選び, 記号を書きなさい。 3.1.0. 3) 凸レンズからスクリーンまでの距離が焦点距離よりも短いとき, 物体をどこに置いても,スクリー ンにはっきりとした像をうつすことはできない。これはなぜか、その理由を説明しなさい。 ④ この簡易カメラで物体をしだいに遠ざけていくとき, 物体の像をはっきりとうつすためのスクリー ンの位置は凸レンズから何cmのところに近づいていくか。 整数で求めなさい。 ⑤ この簡易カメラを使って, 物体よりも大きい像をスクリーンにはっきりとうつすためには,凸レン ズからスクリーンまでの距離は、何cmよりも大きくなければならないか。 整数で求めなさい。

3番がわからないです。 なんで式がこのようになるんですか？ あと8.0かける4.0の4.0はどっから出てきたんですか？助けてください💦

6 1x(4:0 19. 負の等加速度直線運動のグラフ 右の図はx軸上を運動する物体が 原点Oを正の向きに通過してからの速度 [m/s] と, 経過時間 t [s] の関係を示 すグラフ (v-t図)である。 (1)この物体の加速度αはどの向きに何m/s' か。 (2) 物体が原点から最も遠ざかった位置 x1 はどこか。 (3) t=12.0sの瞬間の物体の位置 x2 はどこか。 (4) この物体が 12.0 秒間に運動した距離 (通過距離)は何mか。 0-16 8.0-05-2.0 xc=vott. x= (675+ vot+ 向キー2.0

改めて復習してもこの問題がわからないです　エ　と　ウ　です。でもえだと、上下左右逆にならないような気がするのですけど…教えてください！

スクリーン 5 物体の位置と凸レンズでできる像図 のように, 物体を光学台に固定し,凸レ ンズとスクリーンの位置を動かしてスク リーンにはっきりした像ができるとき の、物体と凸レンズの距離αと,凸レン ズとスクリーンの距離を測定した。 表 は,その結果をまとめたものである。 次 の問いに答えなさい。 物体 (矢印形 の穴を開け凸レンズ た厚紙) 光源 光学台 結果 距離〔cm〕 果 a 1 b 45 30 50 36 2 36 36 3 30 50 45 5の答え (1)結果1で, スクリーン ア I (1)① にできた像を, ①物体の 側から見たときと, ②矢印(←)の向きに見たときに,どのように (2 見えるか。 右上のア~エから選び, それぞれ記号で答えなさい。 用1

(2)のX(t)＝0ってどっから出てきたんですか？

A 1. 〈斜方投射と相対運動〉 6/16 一定の速さ Voで鉛直方向上向きに上昇している気球がある。 気球に乗っている人の手の 高さが地上から高さんの所で,この気球から見て小物体を初速度の大きさで手から水平 に投げた。小物体が投げられた時刻をt=0s 投げた手の真下の地表を原点とし,鉛直方 向上向きを正としてy軸をとり、水平方向で小物体が投げられた向きを正としてx軸をとり, 重力加速度の大きさを」とし、気球は回転しないものとし、空気抵抗は無視できるとする。 (1)地表から見た, 小物体の位置のx成分 x(t) を求めよ。 (2) 気球に乗っている人は小物体を投げた手の位置を変えずに小物体を観察する。その手の 位置を基準(新たな原点 0))として小物体を見た場合の, 小物体の位置のx成分x(t) を求 めよ。 (3)地表から見た, 小物体の位置のy成分y(t) を求めよ。 (4) 気球に乗っている人が小物体を投げた手の位置を基準(原点O')として鉛直方向上向きを 正とする新たなy'′ 座標軸を考える。 その座標軸 y' は気球に乗っている人には静止してい る。この場合の, その座標軸y' を用いて表した小物体の位置のy′成分y' (t) を求めよ。 (5)地上から見てこの小物体が最高点に達した高さを、気球に乗っている人が見たときにど のようになるか。 (4)で用いたy' 座標軸の位置 y' としてその位置を表せ。