演習問題

PHYさん 2つの物体が衝突する際に失われる運動エネルギーについて以下のことが成り立ちます． 衝突によって失われる運動エネルギー 質量$m_{1}$の物体1と質量$m_{2}$の物体2の1次元衝突を考える． ただし，物体1と物体2を物体系と...

NEKO 2021年共通テスト第2問Bで出題された「2つの導体棒の運動」を題材に次の問題を解いてみましょう． 問題 上図のように，鉛直上向きで磁束密度の大きさ$B$の一様な磁場（磁界）中に，十分長い2本の金属レールが水平面内に間隔$d$で平...

問題 屈折率$n$からできている凸レンズについて考える． 凸レンズの左側部分である凸面1（緑の部分）は曲率半径$R_{1}$の球の一部であり，凸レンズの右側部分である凸面2（青の部分）は曲率半径$R_{2}$の球の一部である． 凸面1の中心...

問題 上図のように，格子定数$d$の回折格子に白色光を当てると，回折格子より距離$L$離れたスクリーンに3本の明線が観測された． このうち，回折格子に真正面にある明線は白色で，その両隣りの明線は様々な色に分かれていた． 真正面の明線を$m=...

問題 上図のように，屈折率$n$の十分厚いガラス板の下面に，一定の間隔$d$で多数の平行なすじを引いて回折格子をつくった． 上図の矢印のように，波長$\lambda$の単色光の平行光線を下方より，回折格子に垂直に入射させた． $n=1.5$...

問題 底面積$S$，高さ$a$，一様な密度$\dfrac{2}{3}\rho$の円柱物体がある． この円柱物体にばね定数$k$の軽いばねをつなげ，ばねの他端は密度$\rho$の液体の底に固定する． はじめ，円柱物体の$\dfrac{2}{3...

問題 上図のように，水平な床の上に棒Aが床に対して垂直に固定されている． さらに，Aと床の接触部分Oにて棒Bを床から$\theta$のなす角方向のとりつけ固定した． ばね定数$k$の軽いばねを棒Bに通し，ばねの一端をOに固定し，他端に穴のあ...

問題 上図のように，格子定数$d$の回折格子がある． この回折格子に波長$\lambda$の単色光の平行光線を垂直に当てたところ，スクリーン上に明線ができた． 上図は光を当てた方向から角度$\theta$の方向に明線ができたときの様子を表し...

問題 面積$S$の同形の極板A，Bが距離$d$を隔てて平行になるように固定されている． 図1のように，スイッチ$\rm S_{1}$，$\rm S_{2}$とアースを接続する． はじめ，スイッチは開かれていて，極板A，Bには電荷が蓄えられて...

問題 図1のように質量の無視でき，伸びているときはばね定数が$k$のばねと同等とみなし，たるんでいるときは，物体になんの力も及ばさないゴムひもが天井につるされている． 図1の状態から，質量$m$で大きさの無視できる小物体をゴムひもに取りつけ...