ひたすら受験問題を解説していくブログ
スポンサーサイト
上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。
慶應大学理工学部2014年物理第3問
keio_riko_2014_phy_q3.png

解説


決して忘れていたわけではないです。内容としては風のあるドップラーと同じ感じの流速のあるドップラーです。どの視点で解いてもいいので,簡単になる慣性系で解きましょう。

(1)
ア:
山と山の間は1周期(Tとする)の時間なので,その時間で波はVT進みます。また,次の波を出すときのAの位置はWTだけ進んでいるので,二つの波の間隔は差の(V-W)T=(V-W)/fとなります。

イ:
公式を使ってもいいのですが,誘導にのると,アの通りλ=(V-W)/fなので,λf=Vであることから,
keio_riko_2014_phy_a3_1.png

(2)
ウ:
波には何も起こっていないので,V/fとなります。

エ:
ある山がBに観測されてから,次の山に到達する時間は波長V/fを相対速度で割ったものになるので,
keio_riko_2014_phy_a3_2.png

オ:
波は図の矢印1のように伝達するので,Bの速度を成分分解すると矢印2のようになります。
keio_riko_2014_phy_a3_7.png

Wの波進行方向成分は-Wcos∠ABMであり,この角度持つ直角三角形の,直角をはさむ辺の長さがy/2とLであることに注意すれば,
keio_riko_2014_phy_a3_3.png

カ:
エのWをオで求めたものに入れ替えるだけです(符号は正になります)。
keio_riko_2014_phy_a3_4.png

(3)
キ:
Sで動いているものが多いので,Sで動いている系を基準にして考えます(静止している系で考えてもいいですが,計算が面倒です)。その系ではCがSで北に動いており,波の速さは流れと観測する系の動きが打ち消しあうのでVのままです。

さて,Aから受ける波ですが,AとBが静止していて波の速さがVなので元のfのままです。

ク:
Cが遠ざかっているだけなので,イのWを-Sに置き換えてやるだけです。
keio_riko_2014_phy_a3_5.png

ケ:
振動数の差が回数になります(忘れたら2つの波を合成してください)。
keio_riko_2014_phy_a3_6.png


慶應大学理工学部2014年物理に戻る
スポンサーサイト

テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

コメント
コメント
コメントの投稿
URL:
本文:
パスワード:
非公開コメント: 管理者にだけ表示を許可する
 
トラックバック
トラックバック URL
http://jukenkaisetsu.blog.fc2.com/tb.php/494-f0bf301e
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)
トラックバック
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。