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図の装置において、歯車がゆっくり回転しているとき、光源からの光は、回転歯車の歯の間を通り抜け、鏡で反射されて再びもとと同じ歯の間を通り抜ける。歯車の回転が速くなると、光が鏡まで往復する間に歯が動き、反射光が次の歯にさえぎられて光源までもどらなくなる。歯車と鏡の間の距離をL〔m〕とし、歯の数がn個の歯車を用いて、歯車の回転数をしだいに大きくしていくと、回転が毎秒f回のときにはじめて反射光がもどらなくなった。光の速さをc〔m/s〕とする。
(1) 光が歯車と鏡の間を往復する時間を、c、Lを用いて表せ。
(2) 光の速さを、n、f、Lを用いて表せ。

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偏差値レベルに合わせた参考書・問題集
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地球の表面から,ある初速度で鉛直上方に物体を打ち上げる。地球の半径をR,地表での重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。
(1) 打ち上げた物体が,地表から高さhの点まで上昇した後,地面に向かって落ち始めた。打ち上げの初速v_1を求めよ。
(2) 打ち上げた物体が,無限遠方まで飛び去るようにしたい。そのために必要な,打ち上げの最小の初速(第2宇宙速度)v_2を求めよ。

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等速円運動のまとめ動画です
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水平な板にあけた小さな穴に糸を通し、その一端に質量mの小物体Aを結んで板の上に置き、他端に質量MのおもりBをつるす。
糸と穴や板の間に摩擦はなく、重力加速度をgとする。

(1)
Aと板の間に摩擦はなく、図1のようにAは穴を中心とする半径rの等速円運動をしている。
その速さV₁を求めよ。

(2)
Aと板の間に摩擦があり、静止摩擦係数をとする。
板を止め、Aを静かに話すと、Aは穴に向かって動くものとする。

そこで、図2のように、穴を中心として板を水平面内で角速度でω回転させ、Aを板状に動くと、板に対してAは静止した。
Aと穴の距離をrとして、Aが制止するためのωの取り得る範囲を求めよ。

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高校物理力学の説明動画です