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Physics Undergraduate

全く手が付かないです。教えていただけると幸いです。

1. (1) プランク定数丸,真空中の光速c,ニュートン定数Gだけを組み合わせて,エネルギー,質量。 長さ,時間の次元を持つ定数を構成せよ.なおこれらはそれぞれ,「プランクエネルギー」, 「プランク質量」,「プランク長さ」,「ブランク時間」と呼ばれ,宇宙誕生の際や量子重力理 論を考える上で重要な役割を果たすパラメータであると信じられている。 (2) 上で求めた4つの定数の値を SI標準単位で求めよ、有効数字2ヶタで答えること。 注:解答自体はネット検索等で簡単に見つけられると思いますので,考え方や計算過程をきち んと示すこと、答のみ書いたレポートは評価しません。] 2.2017年2月に, NASA が地球から約39光年離れた恒星系「トラピスト1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった。地球からトラビスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラピスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の問 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラビスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラピスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラビスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間 (単位は yr (年))を求めよ。解答は有効数字2ケタとする。 (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており,運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1) で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? 【(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラピスト1の距離はどうなるだろうか? 3.重力は他の3つの力に比べて極端に弱いにも関わらず,天体の運行などの宇宙規模の現象に対して は支配的な役割を果たす。その理由を考察し簡潔に述べよ。 4. 湯川秀樹の中間子論によると,相互作用の到達距離はその相互作用を媒介する素粒子の換算コンプ トン波長程度と見積もられる。この考え方を弱い力に適用してみた場合,弱い力の到達距離は どの程度と見積もられるか考察せよ。ただし、弱い力を媒介するボース粒子(ウィークボソン Wキ,z°) の質量は,W*が約 82GeV, z° が約93GEVであることが実験によって判明している 弱い力の到達距離は授業中に紹介しているので,きちんと計算を書くこと、] 2 「つまり,宇宙船の発着に伴う加速·減速や方向転換の加速度などはすべて無視します。 2粒子の換算コンプトン波長の定義は、mをその質量として、入=ー 媒介する光子は質量なので、換算コンプトン波長は無限大となる。ごれは電磁力が長距離力(到達距離 = 無限大)である ことを表している。同じ理由で重力は長距離力であるので、(未発見だが)重力子も零質量であると考えられている。しかし ながら,強い力を媒介するグルーオンも零質量であることがわかっているが、授業で述べたように強い力は短距離力であっ て、原子核の大きさくらいしか力が届かない。これがどうしてかは難しい話なので、きちんと知りたい人は,量子力学を学 んだ後、大学院で QCDを勉強して下さい。 (自然単位系では、A=)例えば,電磁力を

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Science Junior High

中学3年理科 電磁誘導をつかったスピーカーについて紹介したいのですがわからないです。 原理など紹介する文を教えてください。

ここまでの学習で『電磁誘導』と『誘導電流』について学びました。身の回りでこれらの現象が利用されて いるものや、今後の利用が期待されているものを見つけ、紹介してください。絵や写真を使っても構いません。 ※授業内で紹介した IC カードはなしとします。 エHとは、Induction Heating(3導か加熱) の頭文字をとった時称です。 ロくEHI ) IHコンロはガスコンロの違いはやはリ火を使わないというところで すっでは、なぜ本体が熱くないのに鍋を温めることができるのでしん うかっそれは、 IHは、電低波を使って、直接鍋を発熱させるかうな 99 rae のです。 IH調理器の中にはま過巻状のユイルが入。ています。 -が線にこに高周:皮の電洗を洗たとで、軍る場を房導の流え則, にしたがらて コイルの風辺に効力線が発生します。磁力線が全属でできた -コイ/ル 電る病誘導において、1つの回路に生じる全問店を通過する時に鍋の内部に無数の「過電流」を発生させます。 事起電力の大きさはその回路を貢く磁果の変|過電流が流れる時鍋底の電気担れで熱が発生します。 の熱で、鍋の中頃が温まるので、調理ができるのです, しの割合に比例するというもの。 17ァラデの電場誘導の決則 -2,スピーカー 電法の作る数束 石魚石のる英束

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Physics Senior High

至急❗️❗️❗️ まるでくくった部分のH磁界の向きがどのように定まるのか分かりません。どなたか教えて下さい。

電磁気 134 42 電磁誘導 図1のように、絶縁録被覆した銅線を一様に巻いた長さ21のソレフィ ドコイルがある。両端AとCとの間に直流電圧V。を加えたら電 が流れ、コイルの中心P点に強さHの磁場が生じた。コイル以外の 導線の抵抗は無視する。 I 次の場合,電源から流れる電流はI。の何倍になるか。また、P点 の磁場の強さはH。の何倍になるか。 の電圧%の電源の正の端子をBに接続し,負の端子をAとCに 接続する。 (2) B点を中心としてこのコイルを2倍の長さ(41)になるまで一様 っに引き伸ばして固定し,両端Aと Cとの間に電圧 Voを加える。 コイルを元の長さ(21)に戻し, 電圧 V%の電源の正の端子を』 に接続し,負の端子をBとCに接続する。 図2のように,固定したコイルの左端と中央とに,それぞれ銅の リングR., Reがつるされている。スイッチSを閉じたとき、 (4) 電流が定常的になるまでの間に, Riと R2には電流が流れるか。 流れるとすれば,その向きはコイルに流れる電流と同じ向きか、 逆向きか。 (5) Sを閉じた直後, R, と Reは動きだすかどうか。動きだすとすれ ば,その向きは左右どちら向きか。ただし, Ri, R2間の相互作用 は無視してよい。 R」 R2 A B C V。 図1 図2 (東京大) Level (1) o) s

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Physics Senior High

高校物理の電磁誘導の問題です。プリントなので出典はわかりません。(1)からできればお願いします。

2. 下図の aa', bb' は水平な床に固定された間隔1の導体レールであり, 抵抗 R で繋がっている。また, PQは質量 m の導体棒で,2本のレールと直角を保ちながらなめらかに動くことができる。 空間には鉛直上向きに磁東密度の 大きさがBの一様で一定な磁場がかかっている。 PQの位置はレールに平行にとったェ軸の座標ェで表し, その 速度はuと表す。 さらに, 導体棒の電流はPからQの向きを正の向きとしてIとする.導体棒にはたらく空気抵 抗と摩擦力,導体棒の電気抵抗, および回路の自己インダクタンスは無視して以下の問いに答えよ。 B R (1) Iをuで表せ。 Av (2) 速度がvの瞬間から微小時間 At が経過し, 速度がv+Auに変化したとする。 その間の加速度 をvを At 用いて表せ。 (3) 速度がvの瞬間から微小時間At 経つ間の棒の変位を Az とする。 Axを Au で表せ, At は用いないこと。 (4) エ= zo において静止していた導体棒に, 時刻t=0において= Uo を与えると, 導体棒は座標ェ=zyで静 止した。エyを求めよ, また, 棒が動き出してから静止するまでの間に抵抗で生じる全ジュール熱E」を求めよ。

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