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物理 高校生

画像下部の問8についての質問です。 図6で示されている数値は測定値としてみなし、測定値(有効数字を考慮するもの)の計算のルールに則って、"平均の速度は7.0m/s"というように小数点第一位まで解答するべきでしょうか。

動をしている。 時刻ち[s], な[s] における自動車の位置をそれぞれ x,[m], x, [m) とすると, この間の 変位 4x [m]は、, X2ーx,で示され る(図回)。単位時間あたりの変位 を平均の速度という。 時刻ち[s) からも[s) までの経過時間 4t [s] は,なーちであり,この間の平均 の速度 [m/s) は, 次のように表 基準点 位置x B O A 図回 自動車の位置の変化 自動車は,時間t。ーt,の間に x。ーx」だけ進んだ。 デルタ 4(デルタ)は, 注意 ①変化を表す記号 「4」 物理量の変化を表す。Axはxの変化量であり, 4×xを意味しない(ギリシャ文字©p.261)。 の時刻と時間 時刻は,ある瞬間における時を 表し,時間は,基準となる時刻からある時刻ま での幅を表すことが多い。 n elocity される。 [mt Ax B/ ひミ も-ち 17.0|2 16.0 ニ At 傾きは AB 間の平均の 速度に相当 式(3) において, なを限りなく ちに近づけたとき, その平均の速 度を,時刻もにおける瞬間の速度。 12.0 接線 9.8| instantaneous velocity 8.0 Ax または単に速度という。 傾きは点Aに おける瞬間の 速度に相当 velocity 図6のグラフは,この自動車の 位置xと経過時間tとの関係を表 す。なを限りなくちに近づけた とき,直線 AB の傾きは, 点Aに おける接線の傾きに等しくなる (探究活動のOp.80)。 4.0 3.0}x At 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 時間t 図6 x-tグラフと速度 t。を限りなくちに近づけると, A, Bを通る直線 は, Aにおける接線になる。 分なめ x-tグラフと速度 直線 AB の傾き… 時刻t, からt。の間の平均の速度を表す。 点Aにおける接線の傾き…時刻ちにおける瞬間の速度を表す。 問 8 図6のx-tグラフにおいて, 時刻 3.0秒から 5.0秒の間の平均の速度と, 時刻 3.0秒における瞬間の速度は, それぞれ何 m/s か。 12 第1章 カと運動 位置x

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物理 高校生

(2)はどうして、4分のλ×5なんですか? 教えて下さい🙇‍♂️

閉管の固有振動 (p. 101) 類題 気柱共鳴管の管口ロ近くで, スピーカーから振動数950Hz の音を出して実験をした。管口から水 面を徐々に下げていくと, 管口から水面までの距離が9.0cm と 27.0 cm のときに共鳴した。 (1) 音波の波長入, [m], 音速» [m/s] を求めよ。 (2) 管口から水面までの距離を 27.0cmで固定し, スピーカーから出る音の振動数を 徐々に高くしていくと, 一度音が小さくなり,再度共鳴した。このときのスピーカ ーから出る音の波長a [m] と振動数 f2[Hz] を求めよ。 43 リード文check 解答 (1) 」= 0.360m, v=342m/s 9.0 cm, 27.0cm が節となる定常波ができる (2) = 0.216 m, fa=1.58×10° Hz Process プロセス 1 管口が腹, 水面が節となる定常波をかく 閉管の固有振動の基本プロセス プロセス 0 11 プロセス 2 節と節の間の距離が一波長 (腹と節の間の距離が一波長)である 2 19.0cm] 4 27.0 cm ことを用いて,波長を求める O 2 プロセス 3 「ひ3 fA」, 「f=ー」を用いて, 必要な物理量を求める oは腹,は節 解説 moa プロセス 1 管口が腹, 水面が節となる定常波をか プロセス3 「ひ3D A」,「f==」を用いて, 必要 な物理量を求める 19.0cm 振動数f= 950Hz なので, 「ひ=fA」より |27.0 cm 入」 リ= f」 o 2 = 950×0.360 = 342 [m/s) ひ=342m/s (2)D2(1)の結果から, この 気柱共鳴管では開口端補正 がないことがわかる。よっ て、右図より プロセス 2 節と節の間の距離が波長であるこ 44 とを用いて,波長を求める 節から節までの距離 () |27.0cm は 4×5=0.270 =0,270-0.090 2 A=0.216 [m] = 0.180 [m] よって, 波長入,は 入,=0.180×2 3 「=SA」より 342 カーー 0.216 = 0.360 (m] 入=0.360m = 1583.3…… =1.58×10°[Hz] 留入= 0.216m, fa=1.58×10°Hz

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数学 大学生・専門学校生・社会人

位置を2回微分すると、加速度になるんですか?

1OROY m m 0 0 9(t) 図1 単調和振動子。 復元力 F はF= ーky(t) であるとする.ここでk>0はバネ定数と呼ばれる与 えられた物理量である. ニュートンの法則(カ=質量× 加速度) を適用すると, ーky(t) =D my" (t) が得られる。ただしy" という記号でyのtに関する 2階導関数を表すものとす る。c= Vk/m とおくと, この2階常微分方程式は g"(t) +c9(t) =D0 となる。方程式(1) の一般解は, a, b を任意定数として 9(t) = a cos ct+bsinct により与えられる。明らかに, この形の関数はすべて方程式 (1) の解になってい る。そしてこの形の解のみがこの微分方程式の 2回微分可能な解になっている。 その証明の概略は練習6で述べる。 上述の y(t) を表す式のなかで, cは与えられた定数であるが, a, bはどのよ うな実数でもかまわない. この方程式の特別な解を決める場合, 二つの未知定数 a, b を考慮に入れた二つの初期条件を課さねばならない. たとえば物体の最初の 位置 y(0) と初期速度 y/'(0) が与えられれば, 物理的な問題の解は一意的となり, y(0) sin ct 9(t) = y(0) cos ct + C により与えられる. 容易にわかることであるが, ある定数 A>0と φERで, a cos ct + bsin ct = Acos (ct - 4) をみたすものが存在する. 上に述べた物理的な解釈に基づいて, A= Va? +6? をこの運動の「振幅」 cを「固有振動数」 (aを「位相| (これは ?Tの整数倍

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