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... 続きを読む

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

オがわかりません． キ，クに関しては，Q1, Q2がr内に全て含まれているため理解しやすいですが，オはなぜQ2の方を無視して良いかがわかりません．コンデンサーの極板の時と同様に，電場は(1/2)としてはいけないですか？ また，もし Q1が負電荷，Q2が正電荷 Q1が... 続きを読む

(A) 点Oに[C] の正の点電荷があり,さらに点を中心とした半 径α[m]の球面上にQ2〔C〕の正電荷が一様に分布している系を考 える (図3)。 点0から [m]の距離にある点Pの電界の強さE [V/m〕 は、点Oを中心とした半径r[m]の球面を通過する電気力 線の総本数Nから求めることができる。 すなわち, r<a のとき N = オとなるので,E=カであり, r>a のとき N= キとなるので,E=クである。 (B) 真空中に置かれた平行平板コンデンサーを考える。 Q [C] の正電 荷が一様に分布する極板を囲む直方体状の閉曲面A (図4)を通過す る電気力線の総本数Nは,Qを用いて表すと, ガウスの法則により 図2 TE ~閉曲面 (球面) 電荷Q2 [C] が球面の表面のみに 一様に分布している 図3 (A) オr<a の場合に, 点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在す る電荷はQ1のみであるので,この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4rkQ₁ カオで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4xr² とも表される. これがオで求めた値と等しいこと (ガウスの法則) より 4mkQ=Ex4mr² キ ra の場合に、点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在する電 荷はQ+Q2 であるので, この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4wk (Q1+Qz) クキで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4tr² M E=kQ₁ k p² とも表される。これがキで求めた値と等しいこと (ガウスの法則)より 4mk(Qi+Q2)=Ex4xr² :: E=kQ¹+Q₂ 7²

なんで最高点がθ=180°になるとわかるのですか？あとなんでθに代入しなきゃなってなるんですか？

STEP 3 模試問題にチャレンジ 角 長さ1の伸び縮みしない糸の一端を点0に固定し、他端に質量mの小球を取りつける。 図1のように,糸が鉛直線となす角が60° となる位置で,糸に垂直な方向に大きさかの 初速度を小球に与え,小球を鉛直面内で運動させた。 点0の鉛直下方の最下点をBとする。 また,重力加速度の大きさを」 とする。(20点) 系 (難問) we 60 IsinG 正解問1 小球が点Bを通過するときの速さはいくらか。 ( 5点 ) l-lsha 181, l(1-sint) 図1 問3 小球が点Pを通過するときの糸の張力の大きさはいくらか。 ( 5点) (難問) MUS (3年10月記述 問2 糸と鉛直線 OB のなす角が0となる円軌道上の点Pを小球が通過するときの速さはい くらか。 (5点) 問4 糸がたるむことなく,小球が一方向に回転運動を続けるためには、ひ。はいくら以上で なければならないか。 ( 5点) 垂直抗力がはたらくのは物体が面に触れている場合だよね。 物体が面 抗力が0以上で存在しなければいけないんだ。 同様に

物理基礎です！この問題の1から3の解説お願いします！答えしか載ってなくてわかりやすく解説していただけると嬉しいです！

5 一見, と が打ち 消しあって,Bは動き始め ないのでは?」と感じるかもしれませんが,そうではありません。 物体の運動は, 注目する物体が「受ける力」だけで判断します。 つまり,Bが「受ける力」によってBは動き始めます。 B 問 A 図を見て,次の [ ]の中に 正しい語句を入れよ。 ① : [ ② カ :[ : [ 3 J F : [ 4 t F₁: [ F : [ ⑤力 5 ⑥ : [ ]が受ける力 ]が受ける力 ]が受ける力 ]が受ける力 ]が受ける力 ]が受ける力 りんご F F₂ Fi 箱 FA Fs F6 lll l x x x x 天井 ばね おも

2番の問題の時って、入射してる時のVは波長変わる前と変わらない、fだけ長くなる 屈折したあとはfは入射してる時と変わらない であってますか あと屈折したあとの光の速さは633の時より遅くなりますよね

A 屈折率nの物質中では, 光の速さが空気中の速さの一になる。 屈折率は光の波 17643 KM MOTOR SE J n *86 【8分･20点】 ke& 長によって異なり, 水の屈折率は可視光線の範囲では, 図1に示すように波長が長く なるにつれて減少する。ただし,空気の屈折率は1とする。 いま図2に示すように, 空気中から水槽に入射角iで 633nm (赤色) のレーザー光 を入射したところ, 光線は水中では図のように屈折角の方向に進んだ。 205 明 **** 1.345 の1.340 屈 折 1.335 率 1.330 レーザー光 JAN G 1 400 450 500 550 600 650 波長(nm) 図1 ONES 151 図2 OTHEOS こる側の 問1 レーザー光の水中での波長と振動数は,空気中のそれに比べるとどのようにな るか の ① 波長も振動数も変化しない。 ②波長は長くなり,振動数は変化しない。 ③波長は短くなり, 振動数は変化しない。 ④ 波長は変化せず, 振動数は大きくなる。 ⑤ 波長は変化せず, 振動数は小さくなる。 問2 レーザー光の波長を 515nm (緑色) に変え, 同じ入射角で入射したとき,水中 に入った光は,633nmの場合に比べてどのように変化するか。 ① 屈折角も, 光の速さも一定で変化しない。 ② 屈折角 ③ 屈折角 ④ 屈折角 がわずかに大きくなる。 ⑤ 屈折角がわずかに小さくなる。 光の速さが大きくなる。 は一定のまま, 光の速さが小さくなる。 は一定のまま,

物理の熱力学が全く理解出来ません 誰か解説お願いします...

講義問題 3 気体の状態変化 図1のように、水平な姿勢を保ったまま鉛直方向になめらかに動くピストンを備えたシリン ダーがあり,内部に単原子分子の理想気体がn〔mol]封入されている。ピストンの質量は M〔kg〕, ピストンの底面積はS[m²] で, シリンダーとピストンはいずれも断熱材でできていて,気体に出 入りする熱は完全に遮断されているものとする。 また,シリンダー内部には体積が無視できるほ ど小さい加熱用のヒーターが設置されている。外気の圧力をp 〔Pa〕, 気体定数を R〔J/mol・K〕, 重力加速度の大きさをg〔m/s2] として,以下の各問いに答えよ。 問1 最初,ピストンの底面がシリンダー内底面より高さ] [m] の位置で静止してつりあってい る。このときの状態を状態1とする。状態1におけるシリンダー内の気体の圧力p 〔Pa]を po, S, g, M を用いて表せ。 問2 状態1におけるシリンダー内の気体の温度T〔K〕をn, R, po, S, g, M, æ」を用い て表せ。 問3 状態1より, ヒーターを用いてシリンダー内の気体に対して Q [J] の熱量をゆっくりと与 えたところ, ピストンは徐々に上昇して, 図2に示すように高さ2 〔m〕 の位置で静止した。 このときの状態を状態2とする。 状態1から状態2へ変化する過程で, シリンダー内の気体 がピストンに対してした仕事W [J] を pi, S, m1, T2 を用いて表せ。 問5 問4 状態1から状態2へ変化する過程におけるシリンダー内の気体の内部エネルギーの変化量 AU [J] と,ヒーターによって与えられた熱量QをP, S, π1, 2 を用いてそれぞれ表せ。 その後,ピストンを動かないように固定した状態でシリンダー内の気体をゆっくりと加熱 したところ,十分時間が経過した後に, 気体の温度は状態2より AT [K] [上昇して一定温度 となった。このときの状態を状態3とする。 状態2から状態3へ変化した過程で加えた熱量 が,状態1から状態2へ変化した過程で加えた熱量と等しいとき, ATをn, R, pi, S, 1, 2 を用いて表せ。

物理基礎です．6の3です。答えは、5.0 、25、35です。解説よろしくお願いします。

6 等加速度直線運動 (Op.28~34) x軸上を運動する物体を考える。 時刻 t=0のとき原点を初速度 0m/sで出発し た物体は,次のように速度を変化させながら運動したとする。 10s ≤ t < 5.0 s 等加速度直線運動 (加速度 0.40m/s²) ② 5.0s ≦t < 15.0s 等速直線運動 (加速度 0m/s²) 3 15.0s ≦t≦25.0s 等加速度直線運動 (加速度-0.20m/s²) (1) 区間 ② での物体の速度v2 [m/s] を求めよ。 (2) 物体の速度v[m/s] と経過時間 t [s] の関係を表すグラフをかけ。 (3) t = 5.0s, 15.0s, 25.0s での物体の位置 x1, X2, x3 [m] をそれぞれ求めよ。 雲 7 鉛直投射 (Op.41~43) はたらくかか 小球を初速度14.7m/s で地面から真上に向けて投げるとき, 高さ9.8mの地点を上 向きの速度で通過するまでの時間 t [s] と, 下向きの速度で通過するまでの時間 t2 [s] を求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 A

物理基礎です。5番です。答えは2.0です。解説よろしくお願いします！

Aは東向きに速30m (1)Aに乗っている人からは, B が西向きに速さ 48m/sで走っているように見え たとする。 B の速さとその向きを求めよ。 (2) B が , (1) のBと逆向きに同じ速さで走っているとする。 このとき, Aに乗っ ている人から見たBの速度の大きさとその向きを求めよ。 61 4 加速度 (p.28~29) 記録タイマーに通した紙 テープを力学台車の後部 0 7.2 につける。 この台車を斜 面上に置いてはなすと、 同 台車の運動につれて紙テープに図のような打点が記録された。 記録タイマーの5打 点ごとの時間間隔は0.10 秒である。 台車の加速度の大きさを求めよ。 18.2 52 第1編 第1章 運動の表し方 33.0 51.6 74.0 (cm) 15 5 等加速度直線運動 (p.28~34) まっすぐな道路を一定の速度で進む自動車があるとき一定の加速度で加速し始め た。その後 2.0 秒間で28.0m進み、そのときの速さは16.0m/s であった。 自動車 の加速度の大きさは何m/s' か。 20 18 地 C

物理基礎です！この問題の解説をよろしくお願いします。

15 問e 地面から物体を鉛直上向きに速さ4.9m/sで投げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 1) 最高点に達するまでの時間は何秒か。 (2) 最高点の高さは何mか。 (3) 地面にもどるまでの時間は何秒か。 4) 地面にもどったときの速度はどの向きに何m/sか。 D # 51 P 6 ・ 1 B 4 6 s 8 4 B 13 4 d 25 @ ・ #P mos 駅 問 f ビルの屋上の点Pから物体を鉛直上向きに速さ 9.8m/sで投げたところ 3.0 秒後に地面に達した。 点Pの地面からの高さは何か。 重力加速度の大き さを9.8m/s² とする。 A Bisfen MONETY W L o @ ① 20問g 高さ 8.0mの点から物体を鉛直上向きに投げたところ, 2.0秒後に地面に達 した。 初速度の大きさは何m/s か。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 Tel

物理基礎です！この問題の解説をよろしくお願いします。

10 5 図 32, 図33のように,鉛直投げ上げ では, 最高点の前後で運動が対称になる。 問 22 小球を鉛直上向きに投げた。 重力加速 度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) 最高点での小球の速さは何m/s か。 (2) 最高点での小球の加速度の大きさ は何m/s2 か。 ・ B @ B 問 23 小球を初速度30m/sで地面から真上に 投げる。 投げてから 5.0 秒後の小球の 速度はどの向きに何m/sか。 重力加速 度の大きさを9.8m/s² とする。 例題4 鉛直投射 上昇 時間 t 初速度 初速度と 大きさが等 向きが反対 ① 図 33 鈴