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Physics Senior High

高校物理の万有引力の問題です。 (6)と(7)が分からないので教えてください

問2 万有引力の典型問題 頻出かつ大事な考え方が詰まっているのでしっかりとできるようにしよう。 地上の1点から鉛直上方へ質量mの小物体を打ち上げる。 地球は半径R、 質量Mの一様な球で、物体は地球 から万有引力の法則にしたがう力を受けるものとする。 図を参照して、以下の問いに答えよ。 ただし、 地 上での重力加速度の大きさを」とする。 また、 地球の自転および、 公転は無視するものとする。 (1)地上での重力加速度の大きさ」を万有引力定数G、および、R、Mを用いて表せ。 以下の問いでは、Gを用いずに答えよ。 (2) 物体の速度が地球の中心から2Rの距離にある点Aで0になるためには、初速度の大きさ”をどれだけに すればよいか。 物体の速度が点Aで0になった瞬間、 物体に大きさがでOAに垂直に方向の速度を与える。 (3) 物体が地球の中心を中心とする等速円運動をするためにはひをいくらにすればよいか。 実際には、点Aで物体に与える速さが (3) で求めた値からずれてしまい、 物体の軌道は、 地球を1つの焦点 とし、 ABを長軸とする楕円となった。 (4)点Bにおける物体の速さをを用いて表せ。 ただし、点Bでの地球の中心からの距離は6Rである。 (5) 物体がABを長軸とする楕円軌道を描くためには、 をどれだけにすればよいか。 (6)(3)の結果を用いて、 ケプラーの第3法則の比例定数kを求めよ。 (7)ABを長軸とする楕円運動の周期を求めよ。 m M A 2R 6R B

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Chemistry Senior High

黄色のマーカー部分が全く意味分かりません。 ひとつの軌道には電子が2個以上入るってことですか?

(2)K(n=1),L(n=2), M(n=3), N (n=4) の電子殻には最大2, 8, 18, 32 個収容でき, 2n2個と表される。 1つの軌道は電子を2個 収容できるので、軌道の数は2個である。 ※①4 (4) 電子は、エネルギーの低い内側の電子殻から順に収容される。 M 殻には18個の電子を収容できるが, 8個入ると次にはN殻に2個 の電子が入る。 ※② 軌道 1 2 7 (1) ヘリウム 6 酸素 (2) ①F (3) 黄リン (白リン), 赤リン 1 2 He ③ Si る (4) 最外殻 (L殻) が満たされた閉殻構造で, 安定な電子配置 であるから。 C 21 解説 (1) 元素名は原子番号 (陽子の数)に対応して決まっている。 原 子は電気的中性より, 〔陽子の数] = [電子の数] である。 A 1 回は電子の数22He, は (族) 1 2 13 14 15 16 17 18 電子の数2+6でとわかる。 表中の元素をまとめると,右 表のようになる。 H He B C N O F Ne ※③ Si P 2) ① 電気陰性度は, 周期表では右上にある元素ほど大きい(ただし, 貴ガス元素を除く)。 フッ素 Fが最大の値をとる ( → 【33】参照)。 ② イオン化エネルギーは, 周期表の右上にある元素の原子ほど大 ※ ※5 きく, 左下にある元素の原子ほど小さい。 よって, He が最大で ある。 貴ガスは安定な電子配置をもつため、イオン化エネルギー は大きい。 ③ ケイ素Si の単体は,ダイヤモンドと同じ正四面体構造を形成す る。 このように, 価電子(最外殻電子) の数が同じ(同族の) 元素の 性質は似ていることが多い。 8 3 イエ (4) カ (5) イ 解説 原子の7科目 L

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Chemistry Senior High

黄色のマーカー部分が全く意味分かりません。 ひとつの軌道には電子が2個以上入るってことですか?

(2)K(n=1),L(n=2), M(n=3), N (n=4) の電子殻には最大2, 8, 18, 32 個収容でき, 2n2個と表される。 1つの軌道は電子を2個 収容できるので、軌道の数は2個である。 ※①4 (4) 電子は、エネルギーの低い内側の電子殻から順に収容される。 M 殻には18個の電子を収容できるが, 8個入ると次にはN殻に2個 の電子が入る。 ※② 軌道 1 2 7 (1) ヘリウム 6 酸素 (2) ①F (3) 黄リン (白リン), 赤リン 1 2 He ③ Si る (4) 最外殻 (L殻) が満たされた閉殻構造で, 安定な電子配置 であるから。 C 21 解説 (1) 元素名は原子番号 (陽子の数)に対応して決まっている。 原 子は電気的中性より, 〔陽子の数] = [電子の数] である。 A 1 回は電子の数22He, は (族) 1 2 13 14 15 16 17 18 電子の数2+6でとわかる。 表中の元素をまとめると,右 表のようになる。 H He B C N O F Ne ※③ Si P 2) ① 電気陰性度は, 周期表では右上にある元素ほど大きい(ただし, 貴ガス元素を除く)。 フッ素 Fが最大の値をとる ( → 【33】参照)。 ② イオン化エネルギーは, 周期表の右上にある元素の原子ほど大 ※ ※5 きく, 左下にある元素の原子ほど小さい。 よって, He が最大で ある。 貴ガスは安定な電子配置をもつため、イオン化エネルギー は大きい。 ③ ケイ素Si の単体は,ダイヤモンドと同じ正四面体構造を形成す る。 このように, 価電子(最外殻電子) の数が同じ(同族の) 元素の 性質は似ていることが多い。 8 3 イエ (4) カ (5) イ 解説 原子の7科目 L

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Physics Senior High

(3)はどうしてこのような式になるのでしょうか?

出題パターン 91 原子モデル そのまま 出る! ボーアの水素原子模型では,+e の電気量を持つ陽子のまわりに - の 電気量を持つ質量m の電子が,半径の円軌道上を速さで運動している ものと考える。 プランク定数をん, 真空中での光速をc, クーロン力の比例 定数をとする。 (2) 電子の運動エネルギーと電気力による位置エネルギーの和をke. (1) 電子に働く遠心力と電気力のつりあいの式を書け。 r を用いて表せ。ただし、電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とす る。 (3)量子数をn= 1, 2, 3, …として、電子が安定な軌道を運動し続けるた めの条件を mvr, h, n を用いて表せ。 (4)安定な軌道半径rame, h,k, n を用いて表せ。 (5)エネルギー準位Enをme, h,k,n を用いて表せ。 解答のポイント! た 原子核のまわりを回る電子は粒子性と波動性の両方を持っているので,まずは 粒子として,次に波動として安定に存在できる条件を求める。 本間は試験にその まま出るので,何も見ずに と Em を導けるようにしよう。 【解法 (1) まず図 26-12 のように, 電子を陽 電位は向き× 土 子のまわりを円運動している粒子と 回る人 みなす。回る人から見た力のつりあte いの式より, クーロン力 m²² = ke² ... ①© r (2)電子の持つ力学的エネルギーE 図26-12 は運動エネルギーと電気力による位 置エネルギーの和であり, E=123mo -mv² + (-e)) 運動エネルギー 位置エネルギー この式に① ② (図 26-12 参照) を代入して 1 ke ke ke² E= = +(-e)· 2r 2 r r 遠心力 02 r ④がの位置 につくる電位は y=ke... STACE 36 と 291

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Physics Senior High

イの目と背びれの位置が反転して上下は反転しないのがどうしてか分かりません。どうして水を抜くと凸レンズと似たはたらきが無くなるのか、水があると凸レンズと同じような働きをするのかよく分かりません。

物理 問5 次の文章中の空欄 ア イに入れる語句の組合せとして最も適当な ものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 7 水を満たした円筒の透明な容器 (コップレンズ)がある。 水を満たしたコップは 凸レンズと似た役割をする。図5(a)のように、魚の置物とコップレンズの中心軸 を結ぶ水平線上に, 観測者の目を置いて観察する。 以下では, 容器は十分に薄く、 厚さは無視できるものとする。 上 魚の目 尾ひれ 右 下 上 魚の目 尾ひれ 水を満たした円筒の容器 (コップレンズ) 左 右 観測者の目 図5 (a) 下 図5 (b) コップレンズを通して魚の置物を観察すると, 図5 (b) のように魚の目と尾ひれ の位置が反転している様子が観察できた。 これは光がコップレンズを通過すると きに屈折することが原因である。 図6(a) はコップを真上から見た様子であり,魚 の目の位置から出た光線 aは, コップレンズで屈折し、観測者の目に入る。魚 の目から出た光はさまざまな方向に広がるが,図6(b)に示した光線 bd のうち, 正しい光の進路が描かれているものとして最も適当なものは,図 6 (b) の である。 ア コップの水をすべて抜き空にすると,コップに水が満たされているときと比べ て イ 観察できる。 -68-

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