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物理 高校生

至急!この問題の(1)から(4)の解説をお願いします🙇‍♀️

必 76. 〈円形波の反射〉 図のように、水槽の器壁から3.0m離れた点を波源として,振動数 5.0Hz の円形波が次々と送り出され, 水面上を伝わっていく。 図で円は 水面波の山の位置を表している。0を通り器壁に平行な直線上でOから 8.0m離れた点をPとする。 OからPの向きにのびる半直線を破線で表 し, Lとよぶ。 0から送り出された波はやがて器壁で反射するが,反射 の際, 波の振幅および位相は変わらないとする。 また, 水槽内の水面は 十分に広く水深は一様で、一度反射した波が再び器壁にもどることはな P 3.0ml 8.0m Q く、水面を伝わる波の速さは一定であるとする。さらに、波の振幅の減衰はないものとする。 (1) 0から出た1つの円形波Cが器壁に届き反射した後, 反射波の山がPに達した。 この瞬 間の波C全体の山の位置(実線)を正しく表した図は(ア)~(エ)のどれか。 (ア) P (イ) (ウ) (エ) ここでL上の任意の点をQとし, OQ=x[m] とおく。 Qでの, 0から直接届いた波と器 壁で反射して届いた波の干渉を考える。 42 波長を入[m], n=1, 2,...として,Qで2つの波が弱めあう条件を書くと, =(2-1) 12/12 となる。 □に当てはまる式を入れよ。 いま x=8.0m の点Pでは2つの波が干渉した結果, 互いに弱めあい, 水位が変化しない という。また, L上で水位が同様に変化しない点のうち,0から見てPよりも遠くにあるの は2個だけであった。 PはL上で(2)で得られた条件を満たす点のうち, nがいくつに相当するか。 (4) 入は何か。

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理科 中学生

中1 緊急地震速報 画像の問題の②と③がわからないです 誰か教えてください😖💧

44 緊急地震速報 右の表は、ある地 震が起きたときの, 地点 震源からの距離 震源からの距離が異 なる地点A~C で, P波によるゆれが始 まった時刻とS波に P波によるゆれが 始まった時刻 S波によるゆれが 始まった時刻 ① 3km/s A 24 km ② X B 48km 12時3分44秒 12時3分48秒 12時3分48秒 12時3分56秒 C X Y 12時4分16秒 よるゆれが始まった時刻を示したものである。 ただし, この地震によって 発生したP波, S波は, それぞれ一定の速さで伝わるものとする。 右の図のように, 地震が 発生すると, 震源に近い地 点の地震計でP波を感知 し,その結果がすばやく気 地震発生 地震計 象庁に伝わる。 気象庁は, 気象庁 受信 テレビなど 震源やS波の到達時刻などをすばやく予測して, S波によるゆれが到達す る前に緊急地震速報を発表し,その速報がテレビやラジオなどを通して私 たちに届く。 緊急地震速報を受信してからS波によるゆれが到達するまで の時間はわずかであるが, ゆれに対して備えることができる。 ① この地震のS波の速さは何km/sか。 ② 表中の空欄 X と Yに当てはまる距離と時刻を書きなさい。 ③震源からの距離が180kmの地点Dでは,緊急地震速報が届いてから S波が到着するまでにかかった時間は何秒だったか。 ただし, 地点 A でP波が観測されてから2秒後に地点Dに緊急地震速報が届いたも のとする。 ヒント X・・・①で求めたS 波の速さを用い る。 Y・・・P波の速さを 求める。 次に, P波が地点Aま たは地点Bから 地点Cまでを伝 わる時間を求め る。 ③地点Dに緊急地震 速報が届いたのは、 地震が発生してか ら何秒後か考えよ う。

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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

物理基礎の正弦波の反射の問題です。 (2)の問題で、問題文の図では、O地点からマイナス方向に進んでいるのですが、答えではO地点からプラス方向に進んでいます。なぜ答えのようになるかわからないです💦

基本例題25 正弦波の反射 基本問題 198, 199 1 図の点0に波源があり, x軸の正の向きに 正弦波を送り出す。 端Aは自由端である。 波 源が振幅 0.20mで単振動を始めて 0.40s が 経過したとき, 正弦波の先端が点Pに達した。 0.20 (1) 波の速さはいくらか。 y[m〕↑ 0.20 PA 〔m〕 0 1.0 2.03.0 4.0 自由端 指針 (1) 波は 0.40s で1波長分 (2.0m) 進んでいる。「=」を用いる。 (2) 反射がおこらないとしたときの0.60s 後の 波形を描き, 自由端に対して線対称に折り返し たものが反射波となる。 観察される波形は, こ の反射波と入射波を合成したものである。 ■解説 (2) 図の状態から, 0.60s 後に観察される波形を図示せよ。 (2) 反射がおこらないとしたとき、波の先端は、 Pから 5.0×0.60=3.0m先まで達する。 した がって観察される波形は図のようになる。 y[m〕↑ 反射波 入射波 観察される波形 0.20 3.0 [m] 0 1.0% 2.0 ¥4.0 5.0 (1) 図から 0.40s 後に, 1波長の 波が生じている。 周期 T = 0.40s, 波長 -0.20 入 = 2.0mである。 波の速さを [m/s] として, A 2.0 = T 0.40 = 5.0m/s 90 章 波動

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理科 中学生

見づらかったらすみません💦 (4)のアの問題の時間を求めるところどうして3×2をするんですか?

下の表は、ある地震Xが発生したときに,地点A~Dで観測されたP波とS波の到着時刻の記録 である。次の(1)~(5)に答えなさい。 ただし、この地震のP波は6km/s, S波は4km/sの 速さで,どの方位にも伝わったものとする。 (21点) 6 選択問 右の図 2 D J 地点 A B P波の到着時刻 6時56分58秒 6時57分00秒 6時57分06秒 6時57分16秒 S波の到着時刻 6時57分01秒 6時57分04秒 4-6=1 6時57分13秒 6時57分28秒 (1) 次の文中の① ③に入る語を書きなさい。 ただし, 1 たは「S波」のどちらかが入るものとする。 ③には, 「P波」 ま 理 動 ②によって伝えられ, 地震のときに、初めに感じることが多い小さなゆれは ① 後からくる大きなゆれは ③によって伝えられるゆれを主要動という。 (1) (2) [r] (2)この地震では,P波の到着した時刻と, P波が到着してからS波が到着するまでの時間との間 にはどのような関係があるか。 表をもとに,その関係を表すグラフをかきなさい。 (3)各地点での, P波が到着してからS波が到着するまでの時間を何というか,その名称を書きな 2 さい。 中空 6時56分58秒-6秒=152秒 (4) 地点A~Dにおける記録からわかることについて,次のア,イに答えなさい。 ア 地震 Xが発生した時刻は、6時何分何秒と考えられるか,求めなさい。3×2=6 イ地点Eで地震YのD油が法 (1 3

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