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。
東京大学2013年前期物理第3問
todai_2013_phy_3q.png
todai_2013_phy_3q_2.png
todai_2013_phy_3q_3.png
todai_2013_phy_3q_4.png
だから相変わらず問題が長いと・・・。難易度は一番難しい大問ですが、それでも簡単です。題意把握にちょっと躓く可能性があるかもしれません(最後の問で私が躓いたようです)。

I
(1)
自由端反射ですね公式でもいいですし、覚えてなければその場で合成とかしてもいいと思います。基本振動数f0となるときの波長は2hAとなるので、f0=VA/(2hA)

(2)
hAが最小ならばf0が最大。共振が起こるものはf0の倍数なので最大公約数をとると、f0=1.0×106Hzとなり、hA=5.0×103/(2.0×106)=2.5×10-3m

II
(1)
コメントに困る問題。これが無で(2)以降だけでよかったのではないかとも思う。順にQS、PR、SPQ、PSRが答になる。

(2)
縦波がSについた時点で横波も発生することに注意が必要です。Qにあった縦波がSに着くまでの時間は(1)と同じですが、その間にPから進む横波は縦波の1/k倍にしかなりません。SPは共通なので、sinも1/k倍になります。よって(sinα)/k

(3)
屈折角も(1)と同様に考えます。Pから出る縦波はVBであり、これは反射の場合のVB/VA倍です。SPは共通なので(VBsinα)/VA
横波はVB/kであり、横波の反射の場合のVB/VA倍です。よって(VBsinα)/(kVA)

III
(1)縦波の屈折角が存在しない、つまりsinφがあり得ない値ということです。0≦φ≦π/2なのでsinφ>1となってしまうsinαを持ってきてやればOKです。VBsinα)/VA>1よりsinα>VA/VB。横波は屈折角が存在して、π/2ではないのでsinφ<1よりkVA/VB>sinα。よって(kVA/VB>)sinα>VA/VB

(2)
見事にはまって駿台さんともども間違った解答出してしまっていたようです。経路が真逆になるというのをちゃんと考察しないで、戻ってきたA内も横波で通ると勘違いしていました。ごめんなさい。

戻り時の角度α'はA内も横波だとすると、sinα'=VA/VBsinφ'となって、αと一致しません。一方、縦波だとすると、sinα'=kVA/VBsinφ'となって経路は一致します。
以上のことから、行きも帰りもA内は縦波、B内は横波になります。

距離は深さ方向をcosで割ったものになるので、2{hA/(VAcosα)+hk/(VBcosφ')}になります。
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/73-e92a999b
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。