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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

問6の問題の解き方と答えを教えて頂きたいです! お願いしますm(_ _)m

【5】 次の文を読み、下の各問いに答えなさい。 同位体には、原子核が不安定なものがあり、 (ア) 線を放出して、 他の元素の原子に変わる。 このような 同位体を(イ)という。 (ア) 線には、ヘリウムの原子核の流れであるα線や、高速の (ウ) の流れである 波長の短い電磁波の流れである線などがある。 (1) 文中の空欄 (ア)~ (ウ)に当てはまる語句を下記から選び記号で答えよ。 磁力 d宇宙性同位体 e) 放射性同位体 原子核 a) 宇宙 b) 放射 g) 電子 h)原子 (2) 原子が放射線を放出して他の元素の原子に変わる変化を何というか。 ( f磁力性同位体 【6】 次の文を読み、下の各問いに答えなさい。 水素の安定同位体と"H存在比はそれぞれ99.9885%と0.0115%、 酸素安定同位体 160、 170、 180 の存在比はそれぞれ 99.757%, 0.038%, 0.205%である。 水分子は水素原子と酸素原子から構成されるの で、これら異なる同位体を含む異なる水分子ができる。 (1) 何種類の水分子ができるか。 (2) 原子「H-H,'0からなる水分子を「H−"0-2Hのように表すとき最も質量の大きい水分子を同様に 示せ。 14 (3) 最も多く存在する水分子を(2) のようにして示せ。 (4) 160,170,0について、 陽子の数、 中性子の数、電子の数をそれぞれ求めよ (122 【7】 元素名と単体名は同じものが多い。 下線部が単体の意味で用いられている場合は○、元素の意味で用いら れている場合は を解答欄に書きなさい。 (ア) アルミニウムは、 アルミナ(酸化アルミニウム) を原料としてつくられる。 (イ) アンモニアは、鉄を主成分とする触媒を用いて窒素と水素から合成される。 (ウ) 負傷者が酸素吸入されながら、 救急ヘリで運ばれた。 (エ) 水素と酸素の混合気体に点火すると、 水を生じる。 (オ) 水は、水素と酸素から構成されている。

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