高校一年の物理基礎で応用レポートを出されました。 物理の熱の単元です。 自分、物理が苦手で全然出来ずお手上げ状態です。 何もかもが分からないので他人事感は否めないですが解法を教えてくれたら嬉しいです。

3. 質量 Mo[g] の銅製容器に、 Mi[g] の水とM[g] の金属球を入れ、 断熱容器に入れてしばらく放置する。中には ヒーターが備えられており、 毎秒q [J] の熱量を加えることができる。 熱をt [s] 間加え続けると、水温は [°C] から T2[℃] に上昇し、 一定となった。 金属球の比熱を求めよ。 ただし、 銅の比熱を 0.39J/(gK), 水の比熱を4.2J/(g・K)とし、 回答の過程も記入せよ。 4. 熱容量 CHの高温物体を、 熱容量 Cの低温物体に接触させて熱平衡の状態にすることで、 高温物体の温度を下げることを考える。 接触させる前の2つの物体の温度をそれぞれ TH Trとし、 接触後の高温物体と低温物体の温度をTとする。 (1) 接触させる前の低温物体の温度が低いほど、高温物体の温度はより低下することを、式を用いて説明せよ。 (2) 低温物体の熱容量が大きいほど、高温物体の温度はより低下することを､式を用いて説明せよ。 AU: 5. 次の操作を行ったとき、以下の気体に与えられる熱量 Qim 気体の内部エネルギーAU、気体がする 仕事 Wout において、 正の値のものは 「+｣、 負の値のものは 「-｣、変わらないものは「0」と答えよ。 A : 断熱材でできたピストン付シリンダーのピストン上部に、 おもりをのせたときのシリンダー内の気体 B : 滑らかに動くピストンで区切られて密閉された容器内で、 片方の空間Aに熱を加えたときの空間Bの気体 (素材はすべて断熱材でできているとする)。 A Qin: 問A Wout: B Qin : B 式: AU: A 式: + Wout: B

ここの計算長すぎて頭がおかしくなるのですがテクニックとかありますか？

E₁=E-E'=E- -8/1- 1+ =662 X =477 keV 1+ E mc² 1+ 1 E mc² E=662keV, mc²=511keV, 0を代入して, E-662x/1- =662×(1- E (1-cos) 1 662 511 (1-cos) X2 511+662×2-511 511+662×2 4.8×10² keV = 662 X 511 511+662×2 662×2 511+662x2.

この問題pとΦとΘ使って良いと書いてないのですが 誤植ですか？

条件 していることを確かめよ。 (2) 0=30°において, (3) 0°30°の範囲内で角度を大きくしていく間, 反射された電子線が強くなるの (16. 福岡教育大改) は何回あるか。 線が物質中に入射し, コン プトン効果がおこって電子が散乱された。 図のように, 入射y線と散乱線の波長をそれぞれ入,X', エネル ギーをE,E' とし,散乱された電子の質量をm,運動 量をpとする。また,入射y線の方向に対する散乱角 を, y線と電子でそれぞれ0,とし, プランク定数 をh.光速をc とする。 次の各問に答えよ。 (1) 入射y線,散乱y線, 電子からなる系において,入射y線の入射方向とそれに直角 な方向について,それぞれ運動量保存の式を示せ。 入, i', h を用いて答えよ。 h (1-cose) と表される。このとき,散乱線の mc やや難 585. コンプトン効果 (2) 散乱y線の波長 入' は, i'=入+ エネルギーE'が,E' = E mc2 E 1+ -(1-cos) 入射線 A, E となることを示せ。 物質 散乱線 X. E 0 8 m.p (3) 散乱された電子のエネルギーが最大になる角6を求めよ。 (4) セシウム137Cs から発生するエネルギー 662keVァ線を入射させる。 (3)の条件 の場合,電子に与えられるエネルギーは何 keV か。 桁で求めよ。 mc² = 511keV とし,有効数字 2 (11. 慶應義塾大改) 例題49 ヒント 584 (2) 隣りあう2つの結晶面で反射する電子線の経路差は, 2dsin30°である。 585 (3) エネルギー保存の法則から、E'が最小のときに電子のエネルギーが最大となる。

力積の考え方がわかりません （力の大きさ）=（一回の反射による力積）（一秒間に入射する光子の数）がわかりません そもそも瞬間的な衝突にたいして時間tを持ち込む感覚がわかりません

解答 (1) 2h 入 (2) E入 he (3) h 指針 波長の光の光子は,運動量ｶ= =1/7. エネルギーE= 9 入 (光子の数)=- 2E C もつ。光子が鏡で反射するときのようすは、気体の分子運動論と同様に 考えることができる。 解説 (1) 図のように, 光子が鏡で反 射したとする。 右向きを正とすると,鏡 で反射するときの光子の運動量の変化は. 光の波長を用いて, = (光のエネルギー) (光子1個のエネルギー) 反射前 hc 入 h 反射後 / 2 h 2h (-1/2) - ^ /- = - 入 入 光子の運動量の変化は, 光子が受けた力積に相当する。 作用・反作用 の法則から、光子が鏡におよぼす力積は,光子が鏡から受けた力積と 2h 逆向きで同じ大きさとなる。 したがって, 求める力積の大きさは である。 入 2h EX 2E × 入 hc C ◆正の向き 鏡| //* hc (2) 光子1個のエネルギーは なので, 1秒間に入射する光子の数 入 を m E EX hc hc 入 (3) 鏡が受ける力の大きさは,鏡が単位時間あたりに受ける力積の大 きさに等しい。 (1), (2) の結果を用いて, ( 力の大きさ) (1回の反射による力積) × (1秒間に入射する光子の数) とを 用して, 数値を2乗の に整理している。 ○反射した後の光子は 向き(負の向き)に進み、 運動量は負となり, と表される。 気体の分子運動論と じように考えることが きる｡ ●Eは、鏡の単位面積あ たりに毎秒入射する光の エネルギーである。 395

原始の範囲ですが、こういう場合少数第何位まで計算すれば良いんですかね

運動量=1.119×10-27≒1.1×10-27 エネルギー=運動量XC もう1度四捨五入してない値からやり直し

電子は粒子であり波でもありますよね 運動エネルギーについては1/2mv^2でありhν（ニュー）の両方で表すことができますか？ 運動量についてもmvとhν/cの両方で表すことができますか？

（1）でTcosθ-mg＝0にならない理由を教えてほしいです

知識 213. 鉛直面内の円運動 長さLの糸の一端に質量mのおも りをつけ、他端を点0に固定して, 振り子とする。 糸が鉛直 方向と角をなすように, おもりを点Aまでもち上げ、静か にはなした。 おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg として、次の各問に答えよ。 (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 ヒント (1) このとき,おもりの速さは0なので, 向心力は0 となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 B ↑ m A 例題30 8. 円運動 103

物理基礎です (3)の解説お願いします

107. 気柱の振動 円筒の上端近くで振動数 420Hz のおんさを鳴らしながら、円筒の 水面の位置を徐々に下げていったところ,上端から水面までの距離が4=19.0cm のとき に初めて共鳴がおこり, 2=59.0cm のとき、再び共鳴音を聞いた。 (1) このときの音の速さVは何sか。 V=fh (2) 共鳴したときの筒口の腹の位置は、筒の上端よりどれだけ上にあるか。 開口端reno (3) 59.0cm として、振動数のより大きいおんさを筒口で鳴らすとき、 共鳴が起こる最も､ (3) 420Hz に近い振動数は何Hzのものか。 39 K (59-19)×2 40×2 80 V=420×0.8 (2) OL=/4/1/14-19 336 (1) = (80÷4)-19=20-19 336m1s (2) 1.0㎝ r (3) I ▷ 39

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(1) m 4 スピーカーから振動数 550Hz の音 ★★ を出し, 水面を管口から徐々に下げ ていったとき, 管口から14.5cm と45.5cmの位置で共鳴が起こっ た。開口端補正はあるとして,次の 問いに答えよ。 (2) (各7点) (1) スピーカーが発している音波の 波長はいくらか。 (2) 音速はいくらか。 (3) スピーカーと同時に鳴らすと毎秒5回のう なりを生じるおんさAがある。スピーカー の代わりにAを音源とすると,スピーカー の場合に比べて水面を少し上げたところで共 鳴が起こった。 A の振動数はいくらか。 620m 34.1m/s (3) 555 He. ((1)(2)各7点 (3)8点)

物理基礎です この問題の解説お願いします

107. 気柱の振動 円筒の上端近くで振動数 420Hzのおんさを鳴らしながら、円筒の のとき 19.0cm 水面の位置を徐々に下げていったところ,上端から水面までの距離が に初めて共鳴がおこり, 2=59.0cm のとき、再び共鳴音を聞いた。 (1) このときの音の速さは何m/sか。 (2) 共鳴したときの筒口の腹の位置は、筒の上端よりどれだけ上にあるか。 (3) Z=59.0cm として、振動数のより大きいおんさを筒口で鳴らすとき, 共鳴が起こる最も 420Hz に近い振動数は何Hzのものか。 U