(5)解説で「⑤式において、θ＝135°にもかかわらずΔλ≒0となるのは〜」とあるのですが、なんでΔλが0に近づくとX線強度が跳ね上がるのですか？ (出典:難問題の系統とその解き方)

(i) 電圧 くなり ・飛び のよう たの) 傾きこん Wo h ら, 例題 コンプトン効果 電子の質量をm, プランク定数をん, 光速をcとして、以下の設問 に答えよ。なお, (1), (2) 以外は解法も簡潔に記すこと。 [A] 1923年, コンプトンは波長入のX線を金属薄膜に照射し、散乱さ れたX線の強度の角度分布を測定した。その結果の一部を模式的 に示したのが図1であり,X線が散乱されてもとの波長より長く なっている成分のあることが観測されている。 コンプトンはこの現象を,X線を粒子と考え、この粒子すなわ 光子と静止している電子との衝突と考えて解明した。 図1(a) X線強度 (X線の散乱角80°) 入 X線波長 図 1 (b) X線強度 (X線の散乱角0=135°) M 入。 入 X線波長 図2 入射光子 (19) O- 散乱光子 (1) O 反跳電子 (0) (1) 光子のエネルギーEと運動量P を,h, c, およびX線の波長入のう ち必要なものを用いて, それぞれ表せ。 (1-cos 0) を導け。 ただし、 (2) 散乱前後の光子の波長をそれぞれ入, 入] とし, 反跳電子の速さをか とし,入射方向に対するそれぞれの散乱角を,図2のように0.④と する。このとき,入射方向とそれに垂直な方向の運動量保存則を それぞれ記し,さらに、エネルギー保存則を記せ。 h (3) 41 (=A₁-A)=- 4 « 1 として、 do mc 近似を用いること｡ (4) 反跳電子の運動エネルギーの最大値T maxをm,hcおよびふを用 いて表せ。 (50=135°の図1(b) では, 波長入。 付近にもピークが見られる。波長の ピークが光子と金属中の電子との散乱によるのなら､山のピーク は光子と何との散乱と考えられるか。 理由も述べよ。 [B] 一方、電子の波動性については, 1924年ド・ブロイが予想し, 1927年デヴィッスンとジャーマーが検証した。 彼らは格子間隔dの 2-1 原子の構造 263

45番が、なぜこのような答えになるのか分かりません。なぜ等速直線運動になるのでしょうか？ 分かる方教えてください_(._.)_

(3) (2)の結果を, (1) ya の式に代入すると, y=1/12th-1/29 (17)=1 =h-gh² Vo 2v,² 小球A,Bの衝突する高さが,地面よりも上となる条件を求めれば 「よい。 (3) の結果を利用して, YA0 とすると, んー gh² 2002 ->0 0² > 0/ gh 1 2 V₂> gh 2 45. 気球からの投げ上げ 解答 (1) 2.8m (2) 鉛直上向きに 7.7m/s (3) 鉛直下向きに 4.9m/s 指針 1.0g間で気球が上昇した距離は、 投げ上げた位置からすれ違っ た位置までの高さに等しい (図)。 地面から見たとき、小球は、気球の上 昇する速度と、 気球に対する小球の初速度を合成した速度で、 投げ上げ られたように見える。 (3) 気球に対する小球の相対速度, すなわち, 気 球から見た小球の速度は、気球小球=小球 - 気球として求められる。 【解説 (1) 気球は1.0s 間, 鉛直上向きに 2.8m/sの速さで等速直線 運動をしているので, 上昇距離 x 〔m〕は, x=vt=2.8×1.0=2.8m 小球を投げ上げた位置を原点に,鉛直上向きを正とするy軸をとる。 小球は, t=1.0s のときにy=2.8mの位置で気球の上端Pとすれ違う ので、地面から見た小球の初速度を vo〔m/s] とすると, 2.8 = vox1.0- ×9.8×1.02 v=7.7m/s 鉛直上向きに 7.7m/s (3) 鉛直上向きを正として, 地面から見た小球の1.0s後の速度 ひ小球 公式 [v=vo-gt」から、 ひ小球=7.7-9.8×1.0=-2.1m/s 地面から見た気球の速度は, ひ気球 = 2.8m/s なので、 気球に対する小球 の相対速度 気球→小球は, ひ気球→小球=0小球気球 -2.1-2.8-4.9m/s 鉛直下向きに 4.9m/s 46. 飛行船からの投射 【解答 (1) 自由落下をするように見える (2) 1.2×10m (3) 1.0×102m y 指針 飛行船と小球は、地面から見ると, 水平方向には同じ速さで運 動している。 すなわち, 飛行船から見た小球の運動は、 自由落下であり、 地面から見た小球の運動は、初速度20m/sで水平方向に投射された運 動と同じである。 解説 (1) 水平方向に移動する飛行船から、落下させた小球を見ると,

3番です これだと小球が最高点を通過して再び塔の上と同じ高さに戻ってきた所からの時間にならないのですか？

◆36 斜方投射 地上39.2mの高さの塔の上から, 小球を水平か ら30° 上方に初速度 19.6m/sで投げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とし, 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (1) 投げてから最高点に達するまでの時間 は何秒か。 (2) 最高点の高さは地上何mか。 (3) 投げてから地面に達するまでの時間は何秒か。 (4) 小球が地上に落下した点と塔の間の水平距離は何mか。 19.6m/s 30° P30 39.2 m 例題 9,41,42

力学についての質問です。 写真の問題の（3）について、解答では物体A・Bの運動エネルギーと弾性力の力学的エネルギーが保存されることを用いて答えを出しています。 私は、物体Bには弾性力しか働いていないため物体Bのみで考えても力学的エネルギーが保存されると考えたのですが、何が... 続きを読む

B 196. ばねと衝突■ 図のように, 小球A,B,Cが 一直線上に並んでいる。 A, Cの質量をm, Bの 質量をMとする。 AとBは, ばね定数kの軽いば 100000000 ねでつながれている。はじめ,ばねは自然長であり,A,Bは静止している。また,A は壁に接している。 小球の運動は一直線上でおこり, 床はなめらかであるものとする。 ○(1) Cが左向きに一定の速さで運動し,Bと弾性衝突をした後,運動方向を右向き に変えた。 この衝突直後のBの速さVを, m, M, vo を用いて表せ。 X (2) (1) の衝突の直後から, Bの運動に伴い, ばねはいったん縮んだ後、 再び伸びて自然 長にもどる。 この間に壁がAに与える力積の大きさを,Vを用いて表せ。 X(3) ばねが自然長にもどった後,Aは壁をはなれ ばねは伸縮を繰り返しながら, 全体 として右向きに運動する。この運動でばねが最も縮んだときの自然長からの縮み,お よびそのときのA,Bの速さを,Vを用いてそれぞれ表せ。 ヒント 194 三角関数の加法定理, sin(a+β)=sinacosβ+cos asinβ を利用する。 195 小球と台をまとめて1つの物体系と考えると,運動量の水平成分の和は保存される。 196 (3) ばねが最も縮んだとき,A,Bの速さは等しい。 C (13. 神戸大改) 例題14

赤文字の力T2と青文字の力T3はなぜ等しくないのですか？同じ糸の端では同じ力が働くと考えたのですが、。問では、Aを手で持って静止しています。

Bl Cについて fuc 2mg = T₁. 21:18 (2mg) & T romud to saree 12 reses. Comud to serve on over comes al viqoob [>] 12 C > Fe F9829tymisqoob J S-ilobiurgas nodave ed il 118 to sense ados H" avse narodatland as 31 oqui teom ebi8g91 7di teds orand to serige doinw olqisariq gabing justeranos e oals at 31-10 muilvo bas ogerguel rellend off to inomqolaveh ada dev obor GP

⑴についてです。 小物体のエネルギー保存則はベクトルvを内積して導出できたのですが、台のエネルギー保存則を考えるためにベクトルVを内積しようとしたのですがうまくいきません。やっぱり束縛条件を使って小物体と台のエネルギー保存則をまとめて考えるしかないのでしょうか？

例題 6. 拘束運動 滑らかで水平な床の上に、滑らかな斜面をもつ 質量Mの台を置く.台の一部は水平になっており, その水平部分に質量mの小物体がある. 最初, 台 は床に対して静止していた. 質量mの物体を初速 度で,台の斜面に向かって滑らせたところ, 小 物体は斜面を登り始め、 最高点に達した後,斜面 を滑り落ち, 再び台の水平部分に達した. 水平方向右向きに軸, 鉛直方向上向きに軸をとる. 小物体の速度を (Vx, vy), 台の速度を (V1, 0), 台の水平部分からの小物体の高さy, 摩擦はすべて 無視し,重力加速度はgとする. (1) 運動量保存則, 力学的エネルギー保存則を書け. (2) 最高点に達したときの、床に対する小物体と台の速度の成分と最高点の台の水平部分から の高さを求めよ. m VO M (3) 小物体が再び台の水平部分に降りてきたときの, 小物体と台の床に対する速度の成分を求 めよ.

2箇所の赤の角度はどのようにすれば求められますか？わかる方教えてください🙇🏼‍♂️

//KNDO 30* A VAT ② 2m 12kg 3 (5 D 2m 12KN VE 4 7 8 2m 12KN 9 (11) 10 2m 1|KN B VB

物理 ばね 3枚目は別の問題の解答なのですが 3枚目のように壁からも力を受けるなら、 74の問題では、左右合わせて120Nが働いて ばねののびも2倍にならないのは何故ですか？

36 Ⅰ章 力学Ⅰ 74. ばねと作用・反作用 自然の長さがいずれも0.50mで、 ばね定数が2.0×102N/m. 3.0×102N/m の軽いばねA,Bを、図のように (1) 並列 (2) 直列につなぎ, 滑車を通して, 重さ 60Nのおもりをつるす。このとき (1) (2) の場合におけるばねの伸びをそれぞれ 求めよ。ただし, (1)では, ばねA,Bの間隔はきわめて狭く, ばね A,Bは同じ長さだ 3a\m8.0 $ 55 AMK INVI 量 (1) (S) け伸びたとする。 JUNCRAF (1) A分をそれ (2) -000000004 3 00000000 1 Botta 60N 10$ A B [00000000 ooo oo MORA AIK (8) 60N ATES 01 ヒント (2) 直列の場合は、物体の重さと等しい力が両方のばねにはたらく。 例題 9 HT RENSTRENBID.1

この問題で、なぜ慣性力maが左に働くと分かるのですか？ 加速度は右向きなので慣性力も右向きのような気がするのですが…

a 208. 台車の運動と慣性力 傾角0のなめらかな斜面 をもつ台車が、 水平面上に置かれている。 斜面上の頂 点に糸の一端をつけて、他端に質量mの物体をつなぎ, 斜面上に置く。 台車に力を加え. 大きさαのある加速 度で等加速度直線運動をさせたとき, 物体は、斜面に 対して静止したままであった。 重力加速度の大きさをgとする。 ma m 0 (1) このときの糸の張力の大きさを求めよ。 20 ② 加速度の大きさαがある値α をこえると, 物体が斜面上向きにすべり始めた。 do を求めよ。 例題27

この問題の(2)の解き方はこれで合ってますか あまりよく理解できなかったので解説もお願いします

6 図に示すように, 水平で表面がなめらかな 台の上に置かれた質量 3mの物体 A と滑車 Pを糸で結び, 台に固定された滑車 Q にかけ る。さらに,質量 2m のおもりBと質量m のおもりCを糸で結び, 滑車Pにかける。 た だし, 滑車の重さは無視でき, なめらかに回 転するものとする。 糸の重さも無視でき, 伸 び縮みはしないものとする。 重力加速度の大 きさをgとする。 さらに, A,B,Cの運動 は、 すべて等加速度直線運動とし、空気の抵 抗は無視する。 以下の問いに答えよ。 (1) 物体 A を動かないように固定し, おもり B, Cから静かに手をはなすと, B, C はそれぞれ下方および上方に運動し始めた。 (a) おもりB, Cの加速度の大きさα」を,g を用いて表せ。 P BØD 2m m 3 m 水平な台 (b) おもりBとCの間の糸の張力 T1 を, m,g を用いて表せ。 (2) 次に, A, B, C をもとの位置にもどし, B, C から静かに手をはなすと, 静止して いた A は台の上をすべり始め, B, Cは滑車Pに対してそれぞれ下方および上方に 運動し始めた。 (a) 物体 A の加速度の大きさα2 を g を用いて表せ。 (b) 滑車Pと物体Aの間の糸の張力 T2 を, m, g を用いて表せ。