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Physics Senior High

Ⅰ(1)について. ドップラーの式を使って解き,答もあたりましたが,疑問があります.問題文に"われわれから速さv[m/s]で遠ざかっている"とありますが,これは相対的な速度のことだと思います.そうすると,ドップラーの式:"f'={(V-v1)/(V-v2)}f"に当てはめ... Read More

Ⅰ 宇宙には活動的中心核をもつ銀河が数多く知られている。 それらの中心部には小サイズで巨大質量の 天体があり、その周りを厚さの薄い分子ガス円盤が高速回転している姿が明らかになってきた。 比較的穏やかな渦巻き銀河M106 は, われわれの銀河から遠く離れていて, 数100km/s もの速さで 地球から後退している。その中心付近から放射されている水蒸気メーザー (波長 入 = 0.0135m) の電波 の観測が野辺山の電波望遠鏡で行われた。 その結果, 図1のようにこの銀河の後退運動によるドップラ 一効果でずれた波長 入 〔〕 付近に数個の強い電波ピークが観測された。 その波長域の最小波長 入 〔m〕, 中心波長 入 〔m〕, および最大波長袖 〔m〕 は -=0.0016, th No -=-0.0020, (19510円)*(30 で与えられることがわかった。 1 No ic 図 1 Ac-do Zo λ2-10 20 -=0.0052 水蒸気メーザーで 輝くスポット 回転 回転 分子ガス円盤 中心天体 図2 (1) 波長 〔m〕 の電波を放射する天体が, われわれから速さ 〔m/s] で遠ざかっているとき,われわ れが観測する波長が入[m] であるとする。 vを入, 入および光速 c を用いて表せ。 (2)c=3.0×10°m/s として, 図1の波長 A, Ac, A に対応するガス塊のわれわれに対する後退速度 ひ1, vc, v2 [m/s] を ] x10m/sの形で求めよ。 には小数第1位までの数字を入れよ。 (3) ひ-vc, |v-vel の値を求めよ。 TEX Ⅰ (3) より | ひ-vc|=|vz-vel となるが, この結果は複数の放射源 ( ガス塊)が全体の中心の周りを高 速回転していることを暗示している。 ⅡI 中心波長 Ac 付近で明るく輝く複数のガス塊の運動の時間変化が調べられた. その結果, これらのガ ス塊は中心から薄いドーナツ状分子ガス円盤の内側端までの距離 Ro=4.0×10m を半径とする円軌道 を一定の速さで回転しているとするとよく理解でき, その速さは Ⅰ (3) で求めたガス塊の後退速度の差 Vo(=|u-vc|=|02-vel) と一致することがわかった。 図2に回転する分子ガス円盤の概念図を示す。 ただし、 万有引力定数をG[N・m²/kg ] とする. (1) 質量M(kg) の中心天体の周りを質量のずっと小さい (m[kg]) ガス塊が半径R [m]の円周上を速さ V [m/s] で万有引力による円運動をしているとき, ガス塊の円運動の運動方程式を記せ。 ●解説 I (1),(2) 天体の出す電波の振動数をfo (=clio) とすると, 長さc+vの 中に fo波長分の振動が含まれるから 研究 λ=c+v_c+v., -.Ao fo (3) Ⅰ(2)の結果より 2-20 20 C この結果に、問題文で与えられた 入=入, Ac, i に対する (^-入o)/20 の値,および c=3.0×10°m/s をそれぞれ代入すると ひ=(-2.0×10-3)×(3.0×10°)= -6.0×10m/s ve=1.6×10-3)×(3.0×10°)=4.8×105m/s v2=(5.2×10-3)×(3.0×10°)=15.6×10m/s ドップラー効果◆ STEFON 波源が速さで後退すると,cの長さに含まれていた波がc+v の長さ に含まれることになって、波長が伸びる。(単泉) ところで, 図のように, ある点を中心に円運動をしている天体から出る 光 (電磁波)を十分に遠方から観測する場合, 中心天体の後退速度をv, ガ ス塊の円運動の速さをVとすると, 点a, c から出る光の後退速度はvc =v, bから出る光の後退速度は dから出る光の後退速度は V, v2v+V である。ゆえに V1-Ve=-V, #PED WAXXENT v2-vc=V となる。逆に,ひ-vc|=|v2-vel であれば,ガス塊の運動が円運動であることが暗示される。 なお、M106 の後退速度はせいぜい106m/s程度で,光速の1/100 以下であるから,相対論的なドップ ラー効果の式ではなく,普通のドップラー効果の式を用いてよい。 観測者 v-v b d V FV v+V a

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Chemistry Senior High

2番と3番の解答と計算の過程が分かりません。教えて下さい。

204 蒸気圧 1.01 × 10 Pa. 293 K で, 一端を閉じた長いガラス管に水を満たし. 入った容器に倒立させると、 管内の液面の高さ (容器の液面からの高さ) は 10.3m になる。 同じ条件で、 同様のガラス管(長さ1m) に水銀を満たし、 水銀の入った容器に倒立 させると、管内の液面の高さは760mmになった。 次に、 倒立させたガラス管内に少 量のジエチルエーテルを注入すると、管内に存在するジエチルエーテルの一部が気体 となり、管内の水銀の液面の高さは312mmになった。 なお、 管内に液体として存在 するジエチルエーテルの質量や水と水銀の飽和蒸気圧は無視できるとする。 (1) 293Kの水銀の密度は何g/cm²か。 ただし、水の密度を100g/m² とする。 (2) 293 K のジエチルエーテルの飽和蒸気圧は何Paか。 (3) 下線部の状態から、温度を303Kに上昇させると、管内の水銀の液面の高さは何 mm になるか。 ただし、管内のジエチルエーテルは気体と液体の両方の状態で存在 し,温度による水銀の密度の変化は無視できるものとする。 また. 303Kのジエチ ルエーテルの飽和蒸気圧を 8.63 × 10' Pa とする。 4. One Point P. 106 ( 10 明治大改)

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Chemistry Senior High

この問題の解説をお願いしたいです

58 第3章 化学反応式の利用 演習問題4 反応量計算 (1) 100 ODIS+OS - |水溶液中のイオンの濃度は, 電気の通しやすさで測定することができる。 硫酸銀 Ag2SO4 および塩化バ リウム BaCl は、水に溶解して電解質水溶液となり電気を通す。一方, AgaSO4水溶液と BaCl2 水溶液を 混合すると,次の反応によって塩化銀 AgCl と硫酸バリウム BaSO』の沈殿が生じ、水溶液中のイオンの濃 度が減少するため電気を通しにくくなる。 この性質を利用した次の実験に関する問いに答えよ。 ト デザ合同 Ag2SO4 + BaCl → BaSO4 ↓ + 2AgCl ↓ 周辺に加えて火を使用する。 +₂+(08)0028+02 H+ OH M H8+ 296) (8) 実験 0.010 mol/LのAg2SO 水溶液100mLに濃度不明のBaCl2水溶液を滴下しながら混合溶液の電 気の通しやすさを調べたところ, 表1に示す電流(μA)が測定された。ただし, 1μA = 1 × 10-Aであ *MS る。 0.0₂ H+H+OMS ①① 3.6 0,"+1CH" + SH TA 200 DH₂O, +36 SOBE 表1 BaCl2 水溶液の滴下量と電流の関係 ② 4.1 BaCl2 水溶液の滴下量(mL) 10) 2.0 3.0 4.0 5.0 6) CSIRU11940 6.0 7.0 ③ 4.6 Pel ④ 5.1 90+ *HM + 0.0.8+08H8 +0MHS A 電流 ( μA ) 2.H (c) 70 44 18 13 41 67 4,08 HS+2 ob + *HA + $08 380, @18X0 1 この実験において, Ag2SO を完全に反応させるのに必要な BaCl2 水溶液は何mLか。 最も適当な 数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 必要があれば, 右の方眼紙を使うこと。 02 +8HS Atl.08 SU S+HS+ O₂H OS + I 18 (5) 5.6+1 DIS+0₂H +0µÐ»0«MH-OH-

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Chemistry Senior High

化学基礎の『物質の構成』の範囲です。 問2の各実験でなんでこれらの気体やイオンが含まれたり、出てきたりするのか詳しく教えて欲しいです。 説明が分かりずらくてごめんなさい。 3枚目の写真は解答です。

15 元素の性質と検出法 次の文章を読み、下の問い (問1問2) に答えよ。 JO 昔から,物質を構成する要素として,元素という概念はあった。 四元素説などはそ の例である。19世紀に入ると,すべての物質はアという微粒子が結びついたも のであるという説が発表された。 物質は粒子の集合体であるという概念が生まれたの である。以降,元素とは,化学的性質で区別したアの種類と定義されるようにな 問1 空欄 ア に当てはまる 語句の組合せとして最も適当なものを, 右の①~⑧のうちから一つ選べ。 った。 キュリー夫人が活躍した19世紀末~20世紀初期の時点では,新元素発見の完全な 証左として,その元素のみからなる物質であるイを取り出す必要があった。彼 女1898年に発見したラジウムという元素は, イオン化傾向が非常に大きいため, 天 然にイではなくウ の形でしか存在しない。 ラジウムを含むウからラジ ウムのイ を取り出す実験は困難を極めた。 電気化学的手法が発達した 1910年, 水銀とラジウムの合金を得た後に水銀を蒸発させる方法で,ようやく純粋なラジウム イ が取り出された。 の ① ② 4 ⑦ ⑧ 7⑦分 解答 P.18 ア 原子 原子 原子 原子 単体 単体 単体 単体 15 イ 単体 化合物 単体 化合物 原子 化合物 原子 化合物 同素体 単体 化合物 同位体 同素体 原子 化合物 同位体 込むと、白濁が生じた。 実験4 Yの水溶液に硝酸銀水溶液を加えると, 白色の沈殿が生じた。 問2 ある化合物XとYに含まれる元素を調べるために,次の実験 1~4を行った。 実験によって存在が確認された元素のうち, 酸素以外の元素を,次ページの①~ ⑧ のうちからそれぞれ二つずつ選べ。 実験1 X,Y をそれぞれ水に加えると,いずれもよく溶けた。 生じたXの水溶液 とYの水溶液を混合すると, 白色の沈殿が生じた。 実験2 Xの炎色反応は黄色, Y の炎色反応は橙色だった。 実験3 Xの水溶液に塩酸を加えると,気体が発生した。 この気体を石灰水に吹き 第1章 物質の構成 子

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2番と3番の解答と計算の過程が分かりません。教えて下さい。

204 蒸気圧 1.01 × 10 Pa. 293 K で, 一端を閉じた長いガラス管に水を満たし. 入った容器に倒立させると、 管内の液面の高さ (容器の液面からの高さ) は 10.3m になる。 同じ条件で、 同様のガラス管(長さ1m) に水銀を満たし、 水銀の入った容器に倒立 させると、管内の液面の高さは760mmになった。 次に、 倒立させたガラス管内に少 量のジエチルエーテルを注入すると、管内に存在するジエチルエーテルの一部が気体 となり、管内の水銀の液面の高さは312mmになった。 なお、 管内に液体として存在 するジエチルエーテルの質量や水と水銀の飽和蒸気圧は無視できるとする。 (1) 293Kの水銀の密度は何g/cm²か。 ただし、水の密度を100g/m² とする。 (2) 293 K のジエチルエーテルの飽和蒸気圧は何Paか。 (3) 下線部の状態から、温度を303Kに上昇させると、管内の水銀の液面の高さは何 mm になるか。 ただし、管内のジエチルエーテルは気体と液体の両方の状態で存在 し,温度による水銀の密度の変化は無視できるものとする。 また. 303Kのジエチ ルエーテルの飽和蒸気圧を 8.63 × 10' Pa とする。 4. One Point P. 106 ( 10 明治大改)

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