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物理 高校生

このマイナスはなぜついているのですか?

必解 148. <原子核> 原子核の性質に関連する次の問いに答えよ。 質量数 A,原子番号Zの不安定な原子核Xが原子核Yにα崩壊した。 初め原子核Xは静止 していた。原子核 X, Y, α 粒子の質量をそれぞれ Mo, M, m とする。 ただし, Mo> Mi+m である。また,真空中の光の速さをcとせよ。 (1) このα崩壊で発生する運動エネルギーを求めよ。 (2) α粒子の運動エネルギーを求めよ。 (3)α崩壊でつくられる運動エネルギーKのα粒子を金箔 (Au) に大量に当てたところ,α 粒子の大部分は金箔を素通りして直進したが、 ごく一部は Au 原子核に散乱された。α粒 子は Au 原子核に比べ十分に軽く, Au原子核はα粒子を散乱するときに動かないものとす る。α 粒子と Au 原子核が最も近づいたときの距離を求めよ。 ただし,電気素量を e, 静 電気力に関するクーロンの法則の定数をん とせよ。 また, 初めα 粒子は Au 原子核から十 分に離れていたので, そのときの無限遠点を基準にした静電気力による位置エネルギーは 0 とみなすものとする。 天然の放射性元素ウラン 288U, ウラン23Uは放射性崩壊する。 (4) 292U 原子核がn回のα崩壊とん回のβ崩壊を経て, ラジウム Ra が生じた。 n とんを求 めよ。 (5)23Uの半減期を 7.5×106 年, 2Uの半減期を4.5 × 10 年とする。 現在, 地上における 28Uと282Uの天然の存在比は1:140 である。 4.5×10 年前の存在比を求めよ。 (6)292U 原子核1個が遅い中性子との衝突により核分裂するとき, 2.0×10℃eVのエネルギ ーを放出するものとする。 毎秒1.1×10-7kgの2U が核分裂するとき, 1秒間に放出され るエネルギーをJ (ジュール)単位で求めよ。 ただし, 電気素量 e=1.6×10-19C, アボガド [19 大阪市大〕 ロ定数 NA=6.0×1023/mol, 28Uの1mol当たりの質量を235g とする。

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物理 高校生

(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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物理 高校生

・⑶についてなんで安定とわかるのか教えてください ・コリオリ力に関しては円環に束縛されているから議論が不要ということですか?

120 Part 2 109. 遠心力 運動する.さらに,この円環は,その中心Cを通る鉛直線のまわりに, 一定の角速度で回転 図のように、質量mの小球が、鉛直面内におかれた平語の円頭上に拘束されてなめらか できるものとする. 重力加速度をg, また, 円環の中心Cから円環の最下点0に向かう方向と 中心Cから小球に向かう方向との間のなす角を0 (0は図の矢印の向きを正; -m ≧0≦)とし て、この円環上に拘束された小球の運動に関する以下の問いに答えよ. 〔A〕 まず,円環が固定されて回転していない場合 (ω=0) を考える. (1) 点0から円環に沿った小球の変位の大きさが十分小さいとき, 小球の運動は点0のまわ りでの単振動とみなせる。このとき、小球の振動する周期を求めよ.ただし,角度0が十 分小さいときに成り立つ近似式 sin 0≒0を用いてよい. 〔B〕次に、円環が一定の角速度で回転している場合(ω≠0) を考える.ただし、以下の問 (2) (3) では,円環とともに回転している観測者からみたときの小球の運動について考える ものとする. (2) 角速度の大きさがある値wc より小さく,さらに, 点0から円環に沿った小球の変位 の大きさが十分小さくて小球の運動が点0のまわりでの単振動とみなせるとき, wc, お よびこのときの振動の周期を求めよ.ただし, 角度0が十分小さいときに成り立つ近似式 sin 0≒0とcos0≒1 を用いてよい。 (3) 角速度の大きさをwcより大きくすると, 円環の最下点以外の0=±0(0<br<↑の 点で小球にはたらく力のすべてがつりあう.cos , を求め, さらに、そのつりあい点が安 定か不安定かを答えよ. C 鉛直線 W 10. ......... 0 円環 小球 §2-4 慣性の法則

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物理 高校生

この問題なんですけど、(1)はあってるかは不安ですが、一応解けたのであっているか教えてもらいたいです!(2)(3)(4)は全く分からなかったので解説してくだされば幸いです!よろしくお願いいたします

た。 氷の比 容器などと 二式で表 式で表せ。 下がるま とこ 熱 よ。 3 電熱器を内蔵した熱量計がある。その内 部は銅でおおわれている。この熱量計の中 に氷 100gを入れたところ,熱量計の内部 の温度は-20℃になった。 いま、電熱器 の消費電力を200W に保ちながら熱し続 けたところ,熱量計の内部の温度は図のグ ラフのように変化した。電熱器の熱は外に 逃げることがなく、内部の温度は一様であ るものとする。また,銅, 氷,水の比熱は 温度によらず一定の値であり、水の比熱を4.2J/g・Kとして,次の問いに答えよ。な お、有効数字は2桁とする。 50 100 150 200 250 300 25- 時間(s) 295- (1) 図 25~200秒の間は温度が一定になっているが,この範囲で温度が変化しない 理由について説明せよ。 40円 30 20 (°C) 10 0 -10 -20 (2) 氷1gがとけるときに熱量計と氷が吸収する熱量を求めよ。 (3) 熱量計だけの温度を1℃ 上昇させるのに必要な熱量を求めよ。 (4) 氷の比熱を求めよ。 い

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物理 高校生

この問題なんですけど、これであってますかね? 不安なので教えてほしいです!もし間違っている所があったらそれも解説してくだされば幸いです! よろしくお願いいたします

SUVE ら膨張して (1) この (2) この 3 銅製容器と銅製のかき混ぜ棒からなる熱量計がある。 この熱量計は断熱材でおおわれて いる。 銅製容器とかき混ぜ棒の質量が合計で150g であるとして,次の問いに答えよ。た だし,銅と水の比熱をそれぞれ 0.4 J/(g・K), 4.2J/(g・K) の一定の値とする。 [A] 次の文章の空欄に適当な語句を入れよ。 熱量計に水道水を入れて放置したところ, 水温が徐々に上昇し,やがて温度がほとんど 変わらなくなった。このとき,熱量計と水は[ア]の状態にあるといわれる。水温が 上昇したのは,熱量計と水のイ が異なっていたからである。 イの異なる2つ の物体を接触させると,これらの接触面で、物体を構成する粒子がもつウ のエネ ルギーがやりとりされる。 物体の間で移動するウのエネルギーを [ I という。 [B] 熱量計に水250gを入れて放置したところ, 熱量計と水をあわせた全体の温度が25 ℃になった。 次の物理量の値を求めよ。 (1) 銅製容器とかき混ぜ棒をあわせた熱量計全体の熱容量 (2) 熱量計と水をあわせた全体の熱容量 (3) 熱量計と水をあわせた全体の温度を65℃ にするのに必要な熱量 [C] 水250gが入った熱量計の全体の温度が25℃のとき,その中に 85℃に加熱した質 量500gの鉄の塊を入れ, かき混ぜて放置したら、全体の温度が35℃になった。 次の 手順で鉄の比熱を求めよ。 (1) 熱量計と水が得た熱量は全部でいくらになるかを求めよ。 (2) 鉄の比熱をc[J/(g・K)] として,鉄が失った熱量を求めよ。 (3) 鉄の比熱を求めよ。 ただし, 小数点以下第2位を四捨五入すること。 油 15℃ 600g =) アルルコ 100g 95⁰. AT熱平衡 イ温度 ウ熱運 工熱

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物理 高校生

答えを無くしてしまって答え合わせが出来なくなってしまったんですが指数の計算が不安なので誰か答えだけでも教えてくれませんかね?出来れば緊急でお願いします🙏

1 指数計算 ・ポイント 10" は10をn回掛け算するという意味。 つまり1のあとに0がn個並ぶ。 1 10¯"= 10" 例 : 10°=1000 ( 0 が3個) (4) (5) (6) (7) つまり, 0.0 で0がn個並ぶ。 1 10-3=- = 0.001 103 10'は単に 10 と書く。 10°× 10°= 10° +6 10° +10°= このことから, 10°= 1 となる。 10° 106100-6 10000= 0.1 = 練習1 以下の数字を 10” の形で書き表せ。 (1) 100 = (2) (3) (4) 0.0001= (5) 105 x 103 = (6) 105 ÷ 10°= (7) 10 x 10-5 = (8) 10-3 x 105 = (9) 10-3 ÷ 10' = (10) 10 10-3 = ・単位につく接頭語 cセンチ:10~2倍, m ミリ: 10-3 倍,μ マイクロ : 10 倍, nナノ : 10倍, p ピコ : 10-12倍 hヘクト : 102 倍,k キロ : 103倍, Mメガ : 106 倍, Gギガ : 10倍, T テラ: 1012倍 練習2 以下の (1) 210 = 2.1 x (2) 2530000= 2.53 x (3) 0.65 = 6.5 x (4) 0.000091 9.1 x を10" の形で埋めよ。 練習 以下の問いについて, 上の練習 2 のよう にO.0×10% 0.00 × 10° いう形になるように 書け。 ただし、 最初の数字は1以上 10未満せよ。 (1) 5.0 x 103 x 3.14 = (2) 2.4 x 102 × 6000 = (3) 3.6 x 105 x 3.0 x 10 - = 2.7 x 10° ÷ (7.2 x 105) = 6.7 x 103 ÷ (8.1 x 10-3) = 12.04 × 1025 ÷ (6.02 × 1023)= 3.2 x 10-19 ÷ (1.6 x 10-19) = (01の前に3個) 練習4 以下の問いについて、 上の練習2のよう にO.0×100, 0.○○ × 10° いう形になるように 書け。 ただし、 最初の数字は1以上10未満せよ。 (1) 光の速さは 299800000m/s である。 (2) 原子の大きさは約0.0000000001m である。 (3) 赤い光の波長は約 0.0000008m である。 練習 5 以下の空欄に当てはまる数字を入れよ。 数字は、上の練習2のように○.0×100, 0.00 ×10°いう形になるように書け。 ただし、 最初の 数字は1以上10未満せよ。 (1) 2.1cm = (2) 0.25mm = (3) 61.3kg = (4) 1013hPa = (5) 770nm= (6) 0.38μC = EE EU m m Pa

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