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第2日程の物理基礎の解説動画です

水圧は水面からの深さによって変化する。
水深$1.0\,\rm{m}$の場所の水圧と、水深$2.0\,\rm{m}$の場所の水圧を比べた場合、水圧は$9.8\times10^{[1]}\,\rm{Pa}$だけ異なる。
ただし、水の密度を$1.0\times10^3\,\rm{kg/m^3}$,重力加速度の大きさを$9.8\,\rm{m/s^2}$とする。
また、$1\,{\rm{Pa}}=1\,\rm{N/m^2}$である。
[1]に入るものを選べ。

①1
②2
③3
④4
⑤5


円柱状の金属導線を流れる電流の大きさは導線の断面を単位時間に通過する自由電子の電気量の大きさである。
動画内図は、断面積$S$の導線の一部分であり、自由電子がすべて同じ速さ$u$で同じ向きに進んでいる様子をも指摘に表している。
同様に動画内表の図のA～Fは、導線の断面積が$2S,\displaystyle \frac{S}{2}$の2通り、自由電子の速さが$2u,u,\displaystyle \frac{u}{2}$の3通りからなる6通りの組み合わせを示している。
図と表の図の導線内の単位体積あたりの自由電子の個数がすべて同じであるとして、電流の大きさが図と同じなるものの組み合わせを、①～⑤のうちから一つ選べ。

①AとF
②BとE
③CとD
④すべて
⑤なし


図は、$x$軸上を正の向きに速度$2\,\rm{cm/s}$で進むパルス波の変異$y$を表している。
$x=10\,\rm{cm}$の位置で、パルス波は固定端反射する。
このパルス波の図の状態から5s後の波形として最も適当なものを動画内の①～④のうちから一つ選べ。

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図のように、なめらかな水平面上に、ばね定数kのばねにつながれた質量Mの物体が置かれており、ばねは壁に固定されている。そこに、質量mの弾丸が右向きに飛んできて、速さv0で物体に衝突し、一体となって運動してばねを押し縮めた。衝突は瞬間的におこったとする。
（1）一体となった直後の物体と弾丸の速さを求めよ。
（2）衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。
（3）衝突後，ばねは最大どれだけ縮むか。