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【理科の実験】原理何個分かる？
※問題は動画内参照

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ビーカーが消える理由について解説

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屈折率についての解説動画です

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焦点がないレンズの意味　解説動画です

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■問題文全文 下図は，1波長分の正弦波が反射面に到達したときから，半周期までの入射波の波形である。固定端と自由端の場合について，T/4後，T/2後に観察される波形をそれぞれ図示せよ。ただし，Tは周期である。

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x軸上を正の向きに正弦波が5.0m/sの速さで進んでいる。時刻0秒のときは図のような波形であった。 （1） この波の振幅A〔m〕，波長λ〔m〕，周期T〔s〕を求めよ。 （2）原点の，時刻t〔s〕における変位y₀〔m〕のようすをグラフに示し，式で表せ。 （3） 座標とx〔m〕の点の，時刻t〔s〕における変位y〔m〕を表す式をつくれ。 （4） 時刻t=2.0sのとき，x=31mの点での媒質の変位はいくらか。

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問1　次の文章中の空欄 $\boxed{\text{ア}}$、$\boxed{\text{イ}}$ に入る式の組合せとして正しいものを、下の①〜⑥のうちから一つ選びなさい。（図と選択肢は動画内参照）

図1のように、$x$ 軸上を運動する物体 $A$、$B$ があり、時刻 $t=0$ に $A$ は $x=0$ の位置から、$B$ は $x=d$（$d>0$）の位置から同時に運動を開始した。図2、3は、それぞれ時刻 $t$ と物体 $A$ の速度 $v_A$、時刻 $t$ と物体 $B$ の速度 $v_B$ の関係を示したグラフである。グラフは時刻 $t=0$ から時刻 $t=8t_0$（$t_0>0$）の間を示しており、物体 $A$ の最大の速さは $2v_0$（$v_0>0$）、物体 $B$ の最大の速さは $v_0$ である。$x$ 軸の正の向きを速度の正の向きとし、物体 $A$、$B$ の大きさは無視できるものとする。
時刻 $t=0$ から時刻 $t=8t_0$ の間で、物体 $A$ が $x=d$ の位置を通過する瞬間に物体 $B$ に最も接近した。物体 $A$ が物体 $B$ に最も接近した時刻は $t=\boxed{\text{ア}}$ であり、この瞬間の $A$ と $B$ の間の距離は $\boxed{\text{イ}}$ である。

問2　次の文章中の空欄 $\boxed{\text{ア}}$ ～ $\boxed{\text{ウ}}$ に入る式または数値の組合せとして正しいものを、下の①〜⑥のうちから一つ選びなさい。（図と選択肢は動画内参照）

なめらかに動くピストンの付いたシリンダー内に理想気体を封入し、圧力 $p$ を縦軸に、体積 $V$ を横軸にとった $p$-$V$ グラフ上で、理想気体を圧力 $2p_0$、体積 $V_0$、温度 $T_0$ の状態 $A$ から、圧力 $p_0$、体積 $2V_0$、温度 $T_0$ の状態 $B$ に直線的にゆっくりと変化させた。この変化では理想気体の温度は $T_0$ よりいったん上昇し、その後下降して再び $T_0$ に戻る。この間の最大の温度 $T_{\max}$ を求めてみよう。
$AB$ 間の任意の状態 $C$ の圧力を $p$、体積を $V$、温度を $T$ とする。このとき、グラフ上で直線的な変化をするので、$p=-\frac{p_0}{V_0}V+\boxed{\text{ア}}$であり、$T$ は $V$ の関数として、$T=-\frac{T_0}{V_0^2}V\times\boxed{\text{イ}}$ と表される。したがって、この関係式より、最大の温度 $T_{\max}$ は $T_{\max}=\boxed{\text{ウ}}\times T_0$となる。

問3　次の文章中の空欄 $\boxed{\text{ア}}$、$\boxed{\text{イ}}$ に入る式の組合せとして最も適したものを、下の①〜⑥のうちから一つ選びなさい。（図と選択肢は動画内参照）

周期 $T$ の波を発する波源 $S$ が水面上を一定の速さ $v$ で運動している。この速さ $v$ が水面を伝わる波の速さ $V$ よりも大きいとき、図5のような波面（衝撃波）が生じる。波源 $S$ が運動している方向とこの衝撃波がなす角度を $\theta$ とし、水面を伝わる波の速さ $V$ は一定で変化しないものとする。
波源 $S$ の時刻 $0$ のときの位置を点 $S_0$、時刻 $T$ のときの位置を点 $S_1$ とする。時刻 $0$ から $T$ の間に、点 $S_0$ で波源 $S$ から出た波は半径 $VT$ の円周上に達し、$S$ は $vT$ だけ移動するので、角度 $\theta$ は $\sin\theta=\boxed{\text{ア}}$ を満たす。
ここで、点 $S_0$ から運動方向と角度 $\alpha$ をなす方向の十分に遠い位置にある点 $P$ に到達する波を考える。点 $S_0$ で波源 $S$ から出た波が点 $P$ に到達する時刻を $t_0$、点 $S_1$ で $S$ から出た波が点 $P$ に到達する時刻を $t_1$ とする。点 $P$ は点 $S_0$ と点 $S_1$ から十分に遠い位置にあるので、$\overline{S_0P}-\overline{S_1P}\simeq \overline{S_0S_1}\cos\alpha$ と近似できる。
このとき、$t_1-t_0=T\left(1-\boxed{\text{イ}}\right)$ となる。この式より波源 $S$ の速さが水面を伝わる波の速さより大きい場合、点 $P$ の位置によっては、点 $S_0$ で波源 $S$ から出た波が到達した後に、点 $S_1$ で $S$ から出た波が到達するとは限らなくなる。

問4　次の文章中の空欄 $\boxed{\text{ア}}$ ～ $\boxed{\text{ウ}}$ に入る数値の組合せとして正しいものを、下の①〜⑧のうちから一つ選びなさい。（図と選択肢は動画内参照）

図6のように、抵抗値 $4\,\Omega$ の電気抵抗 $R$、コイル $L$、コンデンサー $C$ を直列に接続し、角周波数が $\omega\,[\mathrm{rad/s}]$ で実効値 $100\,\mathrm{V}$ の交流電源 $E$ に接続したところ、コイル $L$ の誘導リアクタンスは $6\,\Omega$ であった。交流電源 $E$ の内部抵抗および回路内の導線の抵抗は無視できるものとし、回路を流れる電流による磁場も無視できるものとする。
この回路には電源電圧より位相が $\delta$（$\delta>0$）だけ遅れた実効値 $20\,\mathrm{A}$ の交流電流が流れた。このときの回路のインピーダンスは $\boxed{\text{ア}}\,\Omega$ であり、$\tan\delta=\boxed{\text{イ}}$ である。
角周波数を $\omega_0\,[\mathrm{rad/s}]$ にすると、回路のインピーダンスが最小になり、回路には最大の電流が流れるようになった。この角周波数は $\omega_0=\boxed{\text{ウ}}\times\omega\,[\mathrm{rad/s}]$ である。

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黒板ASMRになんて書いたと思うか？

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色が違って見える靴に関して解説していきます。

問題文全文(内容文)：
ある媒質中をx軸の負の向きに速さ 5.0m/sで伝わる波がある。
時刻 t［s］における原点（x=0［m］）の振動の変位y［m］は、下図で表される。
（1） この波の周期、振幅、波長を求めよ。
（2） t=0［s］のときの波形を表すグラフ（y-xグラフ）を描け。
（3） x=10［m］の変位の時間変化を表すグラフ（y-tグラフ）を描け。

■教材
センサー物理、センサー物理基礎
（物理、物理基礎どちらの教材にも載っています）

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速度を上げると声が高くなる理由

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【第1問】
光の反射の法則と言えば反射角と入射角の関係は?

【第2問】
光が異なる物質の中へ進むとき境界線で光の進む方向が変わるこれをなんという?

【第3問】
空気から水へ光が入射するときの入射角と屈折角の関係はどうか?

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宇宙は黒いのに空が青い理由

問題文全文(内容文)：
「はぁ」「はー」と息を出すと冷たく感じるのに，
「ふぅ」「ふー」と息を出すと暖かく感じる理由について

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全国の切手を舐めたら何キロカロリーになりますか？

問題文全文(内容文)：
①
$50g$の水の温度を$20^{ \circ }C$から$60^{ \circ }C$まで上げるのに必要な熱量はいくらか。
ただし、水の比熱は$4.2J/(g・K)$とする。

②
アルミニウム$40g$に$900J$の熱量を加えたところ、温度が$20^{ \circ }C$から$70^{ \circ }C$まで上昇した。
アルミニウムの比熱を求めよ。

③
熱容量が$120J/K$の容器に$100g$の水を入れると、全体の温度が$20^{ \circ }C$で一定となった。
ここに、$130^{ \circ }C$に熱した質量$120g$の金属球をいれたところ、全体の温度が$30^{ \circ }C$になった。
この金属球の比熱を求めよ。
ただし、熱は水、容器、金属球の間だけで移動するものとし、水の比熱を$4.2J/(g・K)$とする。

問題文全文(内容文)：
1 molの単原子分子の理想気体が，なめらかに動くピストンを取り付けたシリンダー内に閉じ込められている。図1は、この気体の圧力と体積Vの変化の過程を表す。はじめ状態A にあった気体を状態 B，状態 Cの順に変化させた後，再び状態Aにもどした。過程A→Bは定積変化，過程B→Cは断熱変化，過程C→Aは定圧変化である。
問1 外部に正の仕事をする過程をすべてあげたものとして正しいものを，次の①〜⑥のうちから一つ選べ。
問2 外部に熱を放出する過程をすべてあげたものとして正しいものを，次の①〜⑥のうちから一つ選べ。
間3 状態Aの温度(絶対温度)をTA， 状態Bの温度をTB，状態Cの温度をTcとする。TA，TB，Tcの関係を表す式として正しいものを，次の①〜⑥のうちから一つ選べ。

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花火からの距離の求め方は？

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光の屈折が分かる動画
屈折によって矢印の向きが変わります

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下記質問の解説動画です
鏡は左右反転してるのにどうして、上下反転にならないの？

問題文全文(内容文)：
図は媒質１から媒質２へ平面波が入射し、境界面で屈折したようすを示している。このとき、入射角ｉと屈折角ｒはそれぞれいくらか。また、点Ｐを通る波面を書け。

問題文全文(内容文)：
図は開管の気柱が共鳴しているときの、空気の変位のようすを表している。
管の両端をA，Bとする。ただし、図の波形は、管の長さの方向右向きの媒質（空気）の変位を上向きの変位として表している。また、開口端補正は無視する。
(1) 音波が反射しているのはどこか。
(2) 変位が実線で表される時刻で、密度が最大の位置は、A から何cmか。
(3) 変位が彼線で表される時刻で、密度が最小の位置は、A から何cmか。
(4) 空気の密度が最も大きく変化する点は、腹と節のどちらか。
(5) 空気の圧力が最も大きく変化する点は、腹と節のどちらか。

問題文全文(内容文)：
開管に右図のような固有振動が生じている。開口端補正は無視してよい。
(1) 空気の振動の振幅が最大となる点を答えよ。
(2) 空気の圧力の変化が最大となる点を答えよ。

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縦波の横波表記を裏ワザで徹底解説！疎密や変位最大なんて簡単だ！

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下記質問の解説動画です
頂上戦争のときに白ひげが一吹きでマグマ冷ましてるんですが、実際どれくらいすごいんですか?

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下記質問の解説動画です
サンジの悪魔風脚ってめちゃくちゃカロリー消費しそうなんですが、どれくらいですか?

問題文全文(内容文)：
屈折率1.0の空気中に厚さL［ｍ］，屈折率ｎの薄い膜があり，その下に屈折率がｎより大きいガラスがある。波長λ［ｍ］の単色光を入射角ｉで入射させると，一部は反射し，一部は屈折角ｒで屈折した。
(1) 経路ABCと経路A’Cとの光路差をL，ｒ，ｎを用いて表し，反射光が干渉して明るく見える条件を正の整数ｍを用いて表せ。
(2) 膜の屈折率を$\sqrt3$，入射角ｉを60°とすると，屈折角ｒはいくらになるか。
(3) (2)で，$Ｌ＝7.0×10^{-7}$［ｍ］のとき，波長が$4.0×10^{-7}m～8.0×10^{-7}$の範囲の可視光線を入射させた。反射光が明るく見える可視光線の波長をすべて求めよ。

問題文全文(内容文)：
屈折率1.0の空気中で，屈折率1.5の透明な物質でできている薄膜に，空気中の波長が6.0×10^-7 mの光を垂直に当てる。ただし，屈折率の小さい物質から屈折率の大きい物質へ向かう境界面で光が反射するとき，光の位相がπずれるものとする。
(1) 薄膜中の光の波長はいくらか。
(2) 上面から光を当て，上方から見ているとき，光が干渉して強め合うための最小の薄膜の厚さを求めよ。
(3) 上面から光を当て，下方から見ているとき，光が干渉して強め合うための最小の薄膜の厚さを求めよ。

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皆が嫌いな光路差について超絶分かりやすくイメージさせてみた。波の気持ちになるってなんだ？！

問題文全文(内容文)：
6.0㎝離れた水面上の2点S1，S2から，振幅の等しい波長2.0cmの同位相の波が出ている。図の実線は山，破線は谷の波面を表している。波の減衰は無視する。

(2) 線分S1S2と交わる節線は何本あるか。

(3) S1とS2の振動を逆位相にした場合，線分S1S2上に腹は何か所あるか。