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物理 高校生

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

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物理 高校生

答えあります!!! 🟡Vac=√2vaって式?になるのが意味わからないです(>_<)(>_<)(>_<) 🟣Vaが丸つけてるところから始まったのは始点を揃えるためですか?

「力と運動 基本例題 3 相対速度 湖を東西に横切る橋を,自動車Aが東向きに 10m/s, 自動車Bが西向きに15m/sの速さで進んでいる。 p (1) Aに対するBの相対速度はどの向きに何m/sか。 ②2 この橋の下をモーターボートCが北向きに 10m/s の速さで進んだ。 Aに対するCの相対速度はどの 向きに何m/sか。 よって 西向きに25m/s =-25m/s (2) VAC は右図のよう になる。 A, Cの ① 速さは等しく, VA=Uc であるか VC ら, VACの大きさ 1 TA 8 は、直角三角形の始点をそろえる 辺の比より 題 4 VAC AI 45% 指針 一直線上の運動の場合, AとBの速度をそれぞれ UA, UB とすると, Aに対するBの相対速 度は VAB = UB-VA である。 平面上の運動の場合には, ベクトルを用いて VAB = UB-UA と なる (VAB は, UAとBの始点をそろえての終点からBの終点にベクトルをかく)。 解答 (1) 東向きを正とすると, vA=+10m/s, VB=-15m/s だから VAC=√20A VAB=UB-VA=(-15)-(+10) ¥7,8,9 解説動画 VAC 10 m/s 45% 10m/s -VA =10√2=10×1.41=14.1≒14m/s 15m/s よって 北西の向きに 14m/s [別解] VAC=Uc-VA=c+ (v^) より,ひとDA を合成して考えることもできる。 リード VC 北 西東 南 VA

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物理 高校生

解き方を見てもわかりません。もう少し砕いて教えて欲しいです。なぜ等加速度運動をしているのはt-2の時と考えることが出来るのでしょうか?t-2の時ってまだブレーキはかけてないんじゃないんですか?よく分かりませんお願いしますm(_ _)m

問1-2 電車が速度40m/sで走っている。 電車が駅を通過して2秒後に停止信号が出たため、 から何秒後か。 また、駅を通過してから停止するまでの間に進んだ距離は何mか。 ブレーキをかけ加速度 -5m/s'の走行に切り替えた。 電車が止まるのは駅を通過して am <解きかた 駅を通過した時刻を t=0s としましょう。 「電車が止まるということは求めるのはv=0のときの時刻だ。 =no tatの式に=0を代入してについて解いて…..」 とやってはいけません。 この問題は等加速度運動の公式をそのまま適用できない場合です。 | 実際に等加速度運動をしているのは,t=2s以降ですが, 等加速度運動が始 まる時点をt'=0sと考えて等加速度運動の式を使ってみましょう。 | 等加速度運動が始まる時点をt'=0sとすると グラフの 0 = 40 + (-5) xt'より,t'=8s V Vo a t'=t-2よりt=t'+2=10〔s〕 1001-08 (3) ... 答 等加速度運動をしているのは, (t-2) 〔s〕のときと考えることができるので (t-2) を公式に代入して,次のように求めることもできます。 0 = 40 + (-5) x(t-2) t=10〔s] ... 次に,進んだ距離です。v-tグラフの面積で求められるのでしたね。 (もちろん, x=vot +=atやv²-v²=2axを利用しても求められますが) 右ページのようなv-tグラフを自分でかいて求めましょう。 t=2sのところまでは長方形で,t=2~10sでは三角形になっていますね。 0≦t≦2のときのv-tグラフの面積は40×2=80[m] 2≦t≦10のときのv-tグラフの面積は8×40× よってx=80+160=240 [m] 1x/1/2= =160 [m]

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