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物理 高校生

この問題の4番について質問です。振動数はおもりの重さによっては変わらないとあるのですが,なぜですか? おもりの数が多いほど,弦が張ることになるので,音が高くなると思ってました。(ギターみたいな感じで)

(3) Hz である。 また, a=35cm をそのままにし, おもりを4倍に増やし たとき, 弦は共振しなくなった。 弦を再び共振させるには,Bを 少なくとも (4) cm 右に移動しなければならない。 64 弦の共振 全体の長さが120cm 質量 1.8g の弦の右端に滑車を通して質量 6 kgのおもりをつるし,振動源Sによって弦を振動させる。 この弦は, コマBを動かすことにより任意の一点を固定できる。 弦の張力はどこ も同じで,振動する AB間の距離をα, 重力加速度を10m/s2とする。 問1 コマBを適当に動かすと, a= 30cmで弦が共振する。 さらにB を右に移動していくと, a=35cm で再び弦が共振する。 したがっ て,弦を伝わる横波の波長は (1) cmであり,このときのAB 間の腹の数は (2) 1個である。 またSの振動数は (1) 振動数 fと波の速さが変わっていないの で、波長も変わっていない。 Aが節で今こ とに節があるから, Aから30cmの範囲の定 常波の様子は同じこと。 そこで,Bを右へ だけ移せば再び共振する。よって .. 1 = 10 cm 5cm ごとに腹が1つずつあるから 35÷5=7個 B =35-30 2 2 2 (2) 2 (3)密度は p = 1.8×10-3 120×10-2 B< [kg] と [m〕 を - = 1.5×10-3 kg/m 用いること v = mg P 6 × 10 V1.5×10-3=200m/s 2 もとの弦と同じ材質 同じ長さで, 直径が2倍の弦に張り替え て, αを30cmにし, おもりの質量を6kgに戻す。 このとき弦は 共振し, AB間の腹の数は (5) 個となる。 また, AB間の腹の 数を3個とするには, Sの振動数を (6) 200 v=fa より - f === 10 × 10-2 = 2000Hz (4) はじめはVP Img =fx.......① Hz とすればよい。 mを4倍にしたときの波長を とすると,fは< ①を見て,m を4 倍にすると A B 変わっていないから V p 4mg =fv.......② 2倍になると即断 したい。 S 中にス ② より 2= =24=21=20cm ① 1 (上智大) ・B' Level (1)~(4)★ (5),(6)★ Point & Hint 隔は (1) (2) 弦が共振するのは, 両端が節となる定常波ができるとき。 節と節の間 2 だから、弦の長さが1の整数倍に等しいとき,共振が起こる。 弦の長さが4=10cmの整数倍のとき共振するから、35cmより大き い次の値としては 40cm。よって,5cm 動かせばよい。 A 2 (5)直径を2倍にすると, 断面積が4倍になる から、密度も4倍になる。 波長を入とす ①からを4倍にす ③れば入は1/2倍と即 mg=fie ......③ 断できる。 ると V 40 この問題のような状況では,Sはおもりの重力 mg に より1=4 ∴ A2 = =5cm 2 12= cm ごとにあるから 30÷2=12個 は v [m/s] はv= (3) 弦の張力をS〔N〕, 線密度をp 〔kg/m〕 とすると, 弦を伝わる横波の速さ 等しい。

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物理 高校生

2個目のAで急に点Aがでてきた理由がわからないので教えてください

V 干渉 135 & 図を見ると山と山が重なっていない点にも強め合いの線が描かれていますね。 強め合いの位置というのはいつも山と山が重なってじっとしているわけでは ないんだよ。時間を追ってみると谷と谷が重なることもあり、 振幅2Aでバタ バタ激しく動いている点なんだ。 右の図で細い線は少し時間がたったときの 波面。 山の重なりはP′へ移っているね。 そ のうちPには谷と谷がさしかかることにな コしてるわけだ。 る。強め合いの線に沿って見ていくとデコボ 強め合いの線 P 山 S2を中心と して広がる 一方、弱め合いの線上での変位はどこも 0 で水面はじっとしているんだよ。 Sを中心と して広がる 波紋が広がるイメージ をもって見てみよう Q 条件式の方は考えれば考えるほど分からな くなります。 確かに=5,2=3のような位置では,波源と同じ変位だか ら,波源が山のとき, 山と山が重なり合います。 でも,=53入,2=3.3 (や はり差は21で強め合い)となると,いったいどう説明できるんですか? まず, 波源 S1, S2が山を出したときを考えよう。 この2つの山がやがて点Pで出合うわけではない ね。Pに近いS2 から出た山の方が先にPに着いて しまうからね。 S2 から出た山が出合う相手, それは SとPを結ぶ線上でPA=PS2となる点 A にいる 波だ。 つまり点 A に山がいることが強め合う条件だ。 SとAが同時に山となるためには SA=m入 ほら、 SAこそ じゃないか。 一方, 弱め合いは波源が山のときAに谷がいれば よい。 S2 の山とAの谷がやがてPで出合って打ち 消すことになる。 S, が山, A が谷となるためには 入 山 S1 強め合い P S2 これらがPで重なる 弱め合い P 山 S.A が 1/12 あるいは 123+m入であればいいね。 S1 S₂ Q なるほど。すると, 波源が逆位相のときは,Sが山を出したとき S2は谷を 出すと………そうか! 距離差=miならAは山でS2 からの谷と打ち消し合 うし,距離差= (m+1/2)入ならAは谷で強め合うというわけですね。

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数学 中学生

全てわからない

(2) 第2学 14. ABCD に次の条件を加えると,それぞれどんな四角形になるか答えなさい。 D 【思考・判断・表現】(3点×3点)A (1)AC=BD (2) AC=BD, AC⊥BD (3) AC⊥BD G ひし形 B 15. 右の図1で, △ABCの辺 AB 上に点Pをとり、点Pと頂点Cを 結ぶ。∠APC の二等分線をひき,辺 ACとの交点をQとすると, PQ // BC となった。 【思考・判断・表現】 (2点×2) (1) BPC の大きさをx, ∠AQPの大きさをとするとき, PCQの大きさをxとy を用いて表しなさい。 (2)図2は図1に点Qを通り,辺 AB に平行な直線をひき,辺BC との交点を R, 線分PCとの交点をSとし, 頂点と点 S, 点Pと 点R を結んだものである。 ▲BRSと面積の等しい三角形をすべて 答えなさい。 図1 B 図2 P 92 8(2) 12 =y-(90- is gov <PcQ=y-a △PBCより xctata=180 29 =180-2 a = 1800 た,それ =2C 2 △PRS ASCQ P BR 1a=5 10-5=5 6=5 16.大小2つのサイコロを同時に投げるとき,大きいサイコロの出た目の数を小さいサイコロの出 10-5=5 た目の数を とする。 このとき,次の確率を求めなさい。 2-6=5 4-6=5 a=2 a=1 ただし,どの目が出ることも同様に確からしいとする。 【思考・判断・表現】(3点×2) X (1) 2a-b=5 となる確率 36=12 a=4 b (2) 2直線 y=xとy=2x-1が交わる確率 8-6=5 a (1 b=3 TE 8-3=5 a=36-6=5 b=1 17. 次のア~エの中から正しいものだけを選び, 記号で答えなさい。 【思考・判断・表現】(4点) 6-1=5 ア3人でじゃんけんをするとき,1人だけが勝つ場合とあいこになる場合では,起こりやすさは同じである サイコロを60回投げると,1の目は必ず10回出る 2枚のコインを同時に投げたとき,起こりうる場合は「2枚とも表」, 「2枚とも裏」,「1枚は表で1枚は裏」 の全部で3通りとなり,どのことがらが起こることも同様に確からしい ぐあ エ赤球2個と白球3個と青球1個の6個が入っている箱の中から、同時に2個の球を取り出すとき, 2個とも白球になる確率が最も大きい ちょ は1人

未解決 回答数: 1