中高教材 - 質問解決D.B.(データベース) - Page 3

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【高校物理】相互誘導:図1のように、鉄心に巻かれたコイルL₁、L₂がある。図2のように、電流I₁をL₁に流した。抵抗Rを5.0Ω, L₁. L₂の間の相互インダクタンスを 0.50Hとし…

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単元: #物理#電気#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
図1のように、鉄心に巻かれたコイルL₁、L₂がある。図2のように、電流I₁をL₁に流した。抵抗Rを5.0Ω, L₁. L₂の間の相互インダクタンスを 0.50Hとし, I₁、I₂は図の矢印の向きを正とする。また、L₂の自己誘導による起電力は無視できる。
(1) 0~2.0×10⁻²s の間に、L₂に生じる誘導起電力 [V]の大きさはいくらか。
(2) (1)のとき、端子 A, Bのうち、電位が高いのはどちらか。
(3) L₂に流れる誘導電流I₂と時間t[s] の関係をグラフに示せ。
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【高校物理】自己誘導と V-t グラフ:図1のように、自己インダクタンス 0.10Hのコイルに、図2のような電流 I[A]を流した。この間に、コイルに生じる自己誘導による起電力V[V]と、時間t …

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問題文全文(内容文):
図1のように、自己インダクタンス 0.10Hのコイルに、図2のような電流 I[A]を流した。この間に、コイルに生じる自己誘導による起電力V[V]と、時間t [s] との関係を示すグラフを描け。ただし、コイルの抵抗を無視する。また、I[A]は図1の矢印の向きを正とし、その向きに誘導電流を流そうとする起電力の向きを正とする。
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【高校物理】直線電流が作る磁場:地磁気を受けて静止している小磁針の真上5.0×10⁻²mの位置に、磁針の方向と平行に導線を張る。図のように、この導線に3.1Aの電流を流す。この点の地磁気の水平分力の…

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問題文全文(内容文):
地磁気を受けて静止している小磁針の真上5.0×10-2mの位置に、磁針の方向と平行に導線を張る。図のように、この導線に3.1Aの電流を流す。この点の地磁気の水平分力の大きさを25A/m,π=3.1とする。
(1)電流が磁針の位置につくる磁場の強さは何A/mか。
(2)磁針は、はじめの方向からいくら振れるか。振れ角をθとしてtanθの値を求めよ。
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【高校物理】磁極間にはたらく力:真空中に、同じ強さの2つの同種の磁極を0.10mはなして置いたところ、6.3Nの反発力をおよぼしあった。磁極の磁気量の大きさは何Wbか。ただし、磁気力に関するクーロン…

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問題文全文(内容文):
真空中に、同じ強さの2つの同種の磁極を0.10mはなして置いたところ、6.3Nの反発力をおよぼしあった。磁極の磁気量の大きさは何Wbか。ただし、磁気力に関するクーロンの法則の比例定数を6.3×10N・m²/Wb²とする。
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【高校物理】抵抗の温度変化:図1は、ある12V用電球の電流-電圧特性曲線である。この電球を用いた回路について、次の各問に答えよ。(1) 図2のように、12Vの電源と150の抵抗に接続したとき、電球を…

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問題文全文(内容文):
図1は、ある12V用電球の電流-電圧特性曲線である。この電球を用いた回路について、次の各問に答えよ。
(1) 図2のように、12Vの電源と150の抵抗に接続したとき、電球を流れる電流はいくらか。
(2) 図3のように、図2とは別の電源と100の抵抗に接続したとき、電源から0.70Aの電流が流れ出た。この電源の電圧はいくらか。
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【高校物理】等速円運動:質量1000kgの自動車が,半径100mの円周上を速さ36km/hで等速円運動をしている。次の各問に答えよ。(1) 自動車の角速度と加速度の大きさをそれぞれ求めよ。…

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問題文全文(内容文):
質量1000kgの自動車が,半径100mの円周上を速さ36km/hで等速円運動をしている。次の各問に答えよ。
(1) 自動車の角速度と加速度の大きさをそれぞれ求めよ。
(2) 自動車を円運動させている向心力の大きさを求めよ。また,この自動車の速さだけが72km/hに変わるとき,向心力の大きさはいくらになるか。
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【高校物理】地球の公転運動:地球の公転は,太陽を中心とした等速円運動と考えることができ,その周期をT,半径をRとする。このとき,地球の角速度,速さ,向心加速度(太陽に向かう加速度)の大きさをそれぞれ…

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問題文全文(内容文):
地球の公転は,太陽を中心とした等速円運動と考えることができ,その周期をT,半径をRとする。このとき,地球の角速度,速さ,向心加速度(太陽に向かう加速度)の大きさをそれぞれ求めよ。
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【高校物理】第2宇宙速度: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…

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問題文全文(内容文):
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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【高校物理】図のように、なめらかに動くピストンのついたシリンダー内に、n[mol]、温度T_0[K]の単原子分子からなる理想気体が入っており、ピストンは図の位置で静止している(状態1)。シリンダーには

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問題文全文(内容文):
図のように、なめらかに動くピストンのついたシリンダー内に、n[mol]、温度T_0[K]の単原子分子からなる理想気体が入っており、ピストンは図の位置で静止している(状態1)。シリンダーにはヒーターが備えられており、気体の温度を調整することができる。外部の圧力は一定とし、気体定数をR[J/(mol・K)]とする。ストッパーでピストンを固定し、ヒーターから熱量を与え、気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させた。
(1)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(2)(1)の結果から、理想気体の定積モル比熱C_V[J/(mol・K)]を求めよ
次に、気体を状態1にもどし、ピストンの固定を外した。その状態で気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させると、気体はゆっくりと膨張した。
(3)気体の内部エネルギーの増加量、気体が外部にした仕事はそれぞれ何Jか。
(4)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(5)(4)の結果から、理想気体の定圧モル比熱C_P[J/(mol・K)]を求めよ。
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【高校物理】2つのシリンダーA、Bにそれぞれピストンがつけられ、同じ体積の単原子分子からなる理想気体が入っている。Aのピストンはストッパーによって固定されており、Bのピストンはなめらかに動く。A、Bに

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問題文全文(内容文):
2つのシリンダーA、Bにそれぞれピストンがつけられ、同じ体積の単原子分子からなる理想気体が入っている。Aのピストンはストッパーによって固定されており、Bのピストンはなめらかに動く。A、Bに等量の熱量を与えたとき、気体の上昇する温度が大きいのはどちらか。
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【高校物理】なめらかに動くピストンを備えるシリンダー内に気体が入っており、その圧力は1.0×10⁵Paである。圧力を一定に保ちながら、気体に7.0×10²Jの熱を加えたところ、ピストンは0.50m移動

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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンを備えるシリンダー内に気体が入っており、その圧力は1.0×10⁵Paである。圧力を一定に保ちながら、気体に7.0×10²Jの熱を加えたところ、ピストンは0.50m移動した。シリンダーの断面積は4.0×10⁻³㎡である。
(1)気体が外部にした仕事はいくらか。
(2)気体の内部エネルギーの増加はいくらか。
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【高校物理】なめらかに動くピストンをもつシリンダー内に、2.0molの単原子分子からなる理想気体が入っている。定圧のもとで気体の温度を60℃から40℃に下げるとき、気体が外部へ放出する熱量はいくらか。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンをもつシリンダー内に、2.0molの単原子分子からなる理想気体が入っている。定圧のもとで気体の温度を60℃から40℃に下げるとき、気体が外部へ放出する熱量はいくらか。
ただし、気体定数を8.3J/(mol・K)とする。
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【高校物理】容積1.12×10⁻²㎥の密閉容器に、0℃、1.0×10⁵Pa(1気圧)の単原子分子からなる理想気体が入っている。気体の体積を一手に保ち、温度を20℃とするには、外部からどれだけ

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
容積$1.12×10^{-2}m^{3}$の密閉容器に、$0℃,1.0×10^{5}Pa$(1気圧)の単原子分子からなる理想気体が入っている。気体の体積を一手に保ち、温度を$20℃$とするには、外部からどれだけの熱量を与えればよいか。
ただし、気体定数を$8.3J/(mol・K)$とする。
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【高校物理】ピストンのついたシリンダーが水平に置かれ、0℃、1.0×10⁵Paの単原子分子からなる理想気体が0.50mol入っている。外気圧が1.0×10⁵Paであるとき、気体の温度を10℃上げる

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンのついたシリンダーが水平に置かれ、その中$0℃,1.0×10^{5}Pa$の単原子分子からなる理想気体が$0.5mol$入っている。外気圧が$1.0×10^{5}Pa$であるとき気体の温度を$10℃$あげると、気体がピストンにする仕事はいくらか。
ただし、気体定数を$8.3J/(mol・K)$とする。
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【高校物理】格子定数(隣りあうすじの間隔)がdの回折格子に、単色光を垂直に入射させ、距離Lはなれたスクリーン上の明線を観察した。最も明るい明線から1次の明線までの距離をx、1次の明線が得られる方向と

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
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問題文全文(内容文):
格子定数(隣りあうすじの間隔)がdの回折格子に、単色光を垂直に入射させ、距離Lはなれたスクリーン上の明線を観察した。最も明るい明線から1次の明線までの距離x、1次の明線が得られる方向と入射光のなす角をθとして、次の各問いに答えよ。

(1)入射光の波長λを、d,L,xを用いて表せ。ただし、θは十分に小さく、sinθ≒tanθが成り立つものとする。

(2)入射光を単色光から白色光に変えたとする。このとき、最も明るい明線と1次の明線は、それぞれどのように見えるか。
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【高校物理】波長5.0×10mの単色光を、回折格子に垂直に入射させたところ、入射方向と30°の角をなす方向に4次の明線が得られた。(1) この回折格子には、1.0cmあたり何本のすじがあるか。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
波長5.0×10mの単色光を、回折格子に垂直に入射させたところ、入射方向と30°の角をなす
方向に4次の明線が得られた。
(1) この回折格子には、1.0cmあたり何本のすじがあるか。
(2)1.0cm あたりのすじの本数が、(1)よりも多い回折格子に変えたとき、4次の明線が得られる角度は、30°よりも大きいか、小さいか。
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【高校物理】焦点距離10cmの凹面鏡の光軸上に、大きさ6.0cmの物体を置く。物体が(I),(II)のそれぞれの位置にある場合について、以下の各問に答えよ(I) 凹面鏡から前方30cm(II) 凹面鏡

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教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
焦点距離10cmの凹面鏡の光軸上に、大きさ6.0cmの物体を置く。物体が(I),(II)のそれぞれの位置にある場合について、以下の各問に答えよ。
(I) 凹面鏡から前方30cm
(II) 凹面鏡から前方5.0cm
(1) 鏡による物体の像の位置、大きさを求めよ。
(2) 像は実像か虚像か、正立か倒立か答えよ。
(3) 物体を少しだけ鏡に近づけたとき、像の大きさはどのように変化するか。
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【高校物理】図のような、物体AA’と球面鏡がある。Cは球面の中心、Fは焦点、Oは球面の中央の点である。鏡によってできるAA’の像を作図せよ。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
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問題文全文(内容文):
図のような、物体AA’と球面鏡がある。Cは球面の中心、Fは焦点、Oは球面の中央の点であ
る。鏡によってできるAA’の像を作図せよ。
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【高校物理】図のように、光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、スクリーン上にx軸とy軸をとると、光軸の矢印はそれぞれ各軸

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問題文全文(内容文):
図のように、光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、スクリーン上にx軸とy軸をとると、光軸の矢印はそれぞれ各軸の正の向きに向いていた。観測者がレンズの側からスクリーンを見ると、スクリーン上の像はどのように見えるか。次の(1)~(4)から1つ選べ。
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【高校物理】図のような、レンズと物体AA’がある。(a),(b),(c)で、F,F’はそれぞれのレンズの焦点である。レンズによってできるAA’の像を作図せよ。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
図のような、レンズと物体AA’がある。(a),(b),(c)で、F,F’はそれぞれのレンズの焦点である。
レンズによってできるAA’の像を作図せよ。
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【高校物理】図のように、2個のスピーカーA,Bを3.0mはなして置き、同じ振動数で同位相の音を発生させる。直線ABから4.0mの距離にある直線CD上を歩くとき、AB間の垂直二等分線とCDとの交点Pで音

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単元: #物理#熱・波・音
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
図のように、2個のスピーカーA,Bを3.0mはなして置き、同じ振動数で同位相の音を発生させ
る。直線ABから4.0mの距離にある直線CD上を歩くとき、AB間の垂直二等分線とCDとの交
点Pで音が強く聞こえた。そこから右向きに歩くと、音は一度弱くなり、点Pから1.5mはなれた点Qで再び強くなった。次の各問に答えよ。
(1) スピーカーから出る音の波長はいくらか。
(2) 音の振動数はいくらか。ただし、音速を340m/sとする。
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【高校物理】音波が、空気中から水中に進むときの屈折率を0.23とする。空気中の音速を345m/sとして、次の各問に答えよ。

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問題文全文(内容文):
音波が、空気中から水中に進むときの屈折率を0.23とする。空気中の音速を345m/sとして、 次の各問に答えよ。
(1) 水中での音速は何m/sか。
(2)この音波が、入射角で空気中から水中に 『入射した。屈折角をθとして、sinθの値を求めよ。
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【高校物理】おんさAを振動数254Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒1回のうなりが生じ、振動数25Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒3回のうなりが生じる。おんさAの振動数はいくらか。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
おんさAを振動数254Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒1回のうなりが生じ、振動数25Hz
のおんさと同時に鳴らすと、毎秒3回のうなりが生じる。おんさAの振動数はいくらか。
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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
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問題文全文(内容文):
波源を振幅0.10m、振動数10Hzの単振動をさせると、x軸の正の向きに速さ 20m/sで伝わる正弦波が生じた。次の各問に答えよ。
(1) 波の波長は何mか。
(2) 波源の振幅を2倍の0.20mにすると、速さはいくらになるか。また。振動数を2倍の20Hzにすると、速さはいくらになるか。
(3) (2)のときの波の波長は、それぞれいくらか。
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【高校物理】陽子は、u(アップ)クォーク2個とd(ダウン)クォーク1個とから構成され、中性子は、uクォーク1個とdクォーク2個とから構成されている。陽子,中性子の電荷をそれぞれe(電気素量),0として

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単元: #物理#理科(高校生)#原子
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問題文全文(内容文):
陽子は、u(アップ)クォーク2個とd(ダウン)クォーク1個とから構成され、中性子は、uクォーク1個とdクォーク2個とから構成されている。陽子,中性子の電荷をそれぞれe(電気素量),0として、次の各問に答えよ。
(1) uクォークの電荷をq1,dクォークの電荷をq2とする。陽子、中性子のそれぞれについて、電荷の関係式を求めよ。
(2) uクォーク、およびdクォークの電荷を、電気素量eを用いて表せ。
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【高校物理】太陽の中心では4H→He+2e(eは陽電子)で示される核融合が進行すると考えられている。それぞれの質量はHが1.0073u,Heが4.0015u,eが0.0005uである。次の各問に答えよ

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単元: #物理#理科(高校生)#原子
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問題文全文(内容文):
太陽の中心では、4H→He+2e(eは陽電子)で示される核融合が進行すると考えられている。それぞれの質量は、Hが1.0073u,Heが4.0015u,eが0.0005uである。次の各問に答えよ。ただし、真空中の光速を3.00✕10^8m/sとする。
(1)この反応によって、もとの質量の何%が減少するか。
(2)1kgのHがすべてHe に変わると、何Jのエネルギーが放出されるか。
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【高校物理】船が、前方にある崖に向かって汽笛を鳴らすと、3.4s後に反射音が聞こえた。船から崖に向かって、20m/sの風が吹いていたものとする。音速を340m/sとして、船から崖までの距離を求めよ

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
海上に静止している船が、前方にある崖に向かって汽笛を鳴らすと、3.4s後に反射音が聞こえた。船から崖に向かって、20m/sの風が吹いていたものとする。音速を340m/sとして、船から崖までの距離を求めよ。
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【高校物理】ヒトの可聴音は20Hz~2.0×10Hzであるといわれている。この値をもとに、ヒトが聞き取ることのできる音波の波長の範囲を求めよ。ただし、音速を3.4×10m/sとする。

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問題文全文(内容文):
ヒトの可聴音は20Hz~2.0×10Hzであるといわれている。この値をもとに、ヒトが聞き取るこ
とのできる音波の波長の範囲を求めよ。ただし、音速を3.4×10m/sとする。
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【高校物理】稲妻が光ってから、3.0s後に雷鳴が聞こえた。次の各問に答えよ。ただし、気温を14℃とし光は瞬間的に伝わるものとする(1) 気温14℃における音速は何m/sか(2) 稲妻迄の距離はいくらか

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問題文全文(内容文):
稲妻が光ってから、3.0s後に雷鳴が聞こえた。次の各問に答えよ。ただし、気温を14℃とし、光は瞬間的に伝わるものとする。
(1) 気温14℃における音速は何m/sか。
(2) 稲妻迄の距離はいくらか。
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【高校物理】波長2.0×10^(-2)m, 速さ0.40m/sの波が, 媒質ⅠとⅡの境界面XYに入射した。図の直線は波面を表し, XYと波面のなす角は30°であった。媒質Ⅰに対する媒質Ⅱの屈折率を

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波長2.0×10^(-2)m, 速さ0.40m/sの波が, 媒質ⅠとⅡの境界面XYに入射した。図の直線は波面を表し, XYと波面のなす角は30°であった。媒質Ⅰに対する媒質Ⅱの屈折率を1/√3とする。
(1)媒質Ⅱの中での波の速さ, 波長はいくらか。
(2)屈折角はいくらか。また, 屈折波の波面を図中に描け。
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