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2010年度芝浦工業大学　B日程　大問１（イ）を２通りの解法で！

図のように, 斜面AB, 水平面BC,鉛直面CD, 水平面DE がある。斜面ABと水平面BCはなめらかにつながっている。水平面DE上には, 鉛直面CDと同じ高さを持つ十分に長い台が置いてあり, 台はDE上を動くことができる。 台は鉛直面CDに接して置かれ, 台の上面は水平面BCと滑らかに接続している。台の上面と小物体の間にのみ摩擦があり,その動摩擦係数を μ とする。台の上面以外の平面および斜面ABはなめらかであり,それらの面とそれぞれ, 台, 小物体との間に摩擦はない。台, 小物体の質量をいずれも m , 重力加速度の大きさを g とする。小物体および台の運動に対する空気抵抗は無視できるものとする。以下の設問の解答を解答欄の所定の位置に記入せよ。ただし, 導出過程は示さなくてよい。
(イ) 小物体を水平面BCから h の高さにある斜面AB上の点Pに置き, 静かにはなした。滑り出した小物体は水平面BC上で速さが v になった。v を g , h を用いて表せ。

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図のように格子面の間隔（格子定数）が$d$で、原子が規則的に配列している結晶に、波長$λ$の特性$X$線が格子面に対して角$\theta$で入射している。
（1） 格子面1、格子面2で反射した２つのX線の経路差を$d、\theta$を用いて表せ。
（2） 反射$X$線の強めあう条件を、$d、\theta、λ$、正の数$n（＝1、2、…）$を用いて表せ。
（3） $θ$を0°から大きくしていくと、$\theta＝\theta_0$のとき、はじめて反射$X$線が強めあった。格子定数$d$を、$\theta_0、λ$を用いて表せ。

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α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cｍ、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C、クーロンの法則の比例定数を9.0×10⁹N・m²/C²とする。また、金の原子核は静止したままであるとし、はじめ、α線は金の原子核から十分遠方にあって、その運動エネルギーが2.0×10⁻¹⁴Jであったとする。

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図のように、長さ15cmの閉管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10^2m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。
（1） 気柱に生じている定常波の波長はいくらか。
（2） 気柱から出ている音の振動数はいくらか。

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【物理基礎】バットの力積の問題・イメージでの解説動画です
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ボールがバットから受けた力積の大きさを求めよ。