力積の考え方がわかりません （力の大きさ）=（一回の反射による力積）（一秒間に入射する光子の数）がわかりません そもそも瞬間的な衝突にたいして時間tを持ち込む感覚がわかりません

解答 (1) 2h 入 (2) E入 he (3) h 指針 波長の光の光子は,運動量ｶ= =1/7. エネルギーE= 9 入 (光子の数)=- 2E C もつ。光子が鏡で反射するときのようすは、気体の分子運動論と同様に 考えることができる。 解説 (1) 図のように, 光子が鏡で反 射したとする。 右向きを正とすると,鏡 で反射するときの光子の運動量の変化は. 光の波長を用いて, = (光のエネルギー) (光子1個のエネルギー) 反射前 hc 入 h 反射後 / 2 h 2h (-1/2) - ^ /- = - 入 入 光子の運動量の変化は, 光子が受けた力積に相当する。 作用・反作用 の法則から、光子が鏡におよぼす力積は,光子が鏡から受けた力積と 2h 逆向きで同じ大きさとなる。 したがって, 求める力積の大きさは である。 入 2h EX 2E × 入 hc C ◆正の向き 鏡| //* hc (2) 光子1個のエネルギーは なので, 1秒間に入射する光子の数 入 を m E EX hc hc 入 (3) 鏡が受ける力の大きさは,鏡が単位時間あたりに受ける力積の大 きさに等しい。 (1), (2) の結果を用いて, ( 力の大きさ) (1回の反射による力積) × (1秒間に入射する光子の数) とを 用して, 数値を2乗の に整理している。 ○反射した後の光子は 向き(負の向き)に進み、 運動量は負となり, と表される。 気体の分子運動論と じように考えることが きる｡ ●Eは、鏡の単位面積あ たりに毎秒入射する光の エネルギーである。 395

教えてください、こたえ4番です。

問3 入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する, 面積が 5.0 m² の太陽電池がある。 人射する太陽光のエネルギーが 1.0m²あたり 1.2kW で あるとき, 1分間に 72 kJの電力量が得られた。 この太陽電池のエネルギー 変換効率は何%か。 最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 3 % 1.2×103×5 ① 5.0 4 20 ② 10 (5) 25 3 15 6 30 3600 fo 7240 60 X

赤線引いている所が③が答えがなのですが、なぜその向きになるのかが分かりません、、 教えてください。

2. 次の文章を読み、 ア カ に適切な語句、 数式を記入せよ。 その際、 ( )内の記号 を用いて答えよ。 ただし、 【ウ】は①〜④の中から選び数字で答えよ。本問題では電子の質量 を 図 a 電気量を (e>0)として表すものとする。 図aの放電管は、電子銃から射出された電子の軌跡 を観察する装置であり、 偏向極板に電圧を加えて、電 子の軌跡を上下に曲げることができる。 図 b は電子銃 と偏向極板を模式的に表している。 電子は、 電子銃の電極 A から出て、電極Bの小孔を通って 偏向極板に向かう。 小孔Bより射出されてすぐの、電子の進む方向に x軸、 x軸に垂直な方向 に y軸をとる。 y軸上に設置した蛍光面Sに電子が当たると、 衝突によって電子の運動エネルギー は光のエネルギーに変換され、 蛍光面Sに輝点があらわれる。 偏向極板は、幅ℓの2枚の平板電極 X1 と X2をdの間隔をとって平行に向かい合わせ、x 軸をはさむように平行に配置したもので あり、以降、これを一組の電極の対として X1X2と表記する。 放電管の内部は真空であり、電子 は蛍光面 S に衝突するまでの間、真空中を運動する。 電極の端における電場の乱れ、重力の効 果、 荷電粒子の運動によって生じる電磁波の影響は無視できる。 電子銃 I Vi A B 偏向極板 d 電子銃の電極 AB に V」の電圧を加えると､電極 A を初速度 0 で離れた電子が、 電極B を通 2 ev 過するときの速さ Vo は ア LE (e、m、Vi)になった。 /mno=evi no= 電極 X1X2間の電位差をV2とすると、電子が電極 XiX2間の一様な電場から受ける力の大きさ はF = イ(e, d) となり、その力の向きは 【ウ ① x軸の正の向き、②x軸の負の向き、 P=9E²₁ ③ y軸の正の向き、 ④ y軸の負の向きである。したがって、電極 X1X2 を通過した直後の電子の 速度のy 成分は (em Vod, ℓ, V2 ) となる。 電極 X1 X2 の右端から蛍光面 Sまで の距離をDとすると、電子が電極を通過した直後から蛍光面Sに当たるまでの時間はオ (D、 vo) となる。以上より、 輝点のy座標ycは電極 X1X2間の電位差 V2 に比例し、 yc=α V2 と書け ×{1+ℓ/(2D)}(カはe、m、Vo、d、ℓ、Dを用い ることがわかる。比例定数αはカ る) と表される。 AY Vo. l 16 X1 X2 (12 図 b (15 電子銃 偏向極板 20 アルゴンガス D S 0 → x

(2)の間違っている部分を教えてください

15. 省エネルギー・エネルギー資源の開発 次の(1)~(4)の記述のうち,正 しいものには○を、誤っているものには×を記入せよ。 (1) 化石燃料は、太陽からの光のエネルギーがもとになっている。 (2) 石油などを燃やして、熱エネルギーを電気エネルギーに変換して利用す るときに、熱も同時に利用して,全体のエネルギーの利用割合を高めるし くみをハイブリッドシステムという。 (3) ハイブリッドカーでは, 二酸化炭素の発生はない。 (4) 風力発電は, 発電量が不安定であるが,他の発電方法に比べて経費を抑 えられるなどのメリットがある。

(1)、(2)❷、(3)の解き方と意味がわからないので教えてほしいです。

できない。 を仕事に変 11 (4) 30℃のぬるま湯から, 0℃の水と100℃の熱湯を取り分けることが →まと できる。 8.8X100 11.熱効率>次の各問いに答えよ。 (2)25 (1) 熱効率25%のガソリンエンジンで, 1.0Lのガソリンを消費した。何 この仕事を取り出すことができるか。ガソリ、ン1:0Lを燃やすと, 3.5× 10°Jの熱エネルギーが発生するものとする。 ある熱機関に3.6×10°Jの熱を与えたところ, 9.0×10°Jの仕事をし した。次の①と②の値を求めよ。 の熱効率は何%か。 の外部に放出された熱量は何Jか。 100 Wの白熱電球が1.0秒間に放出する光のエネルギーは何Jか。 白 熱電球の変換効率は5.0%とする。_、 0Xしても ヒント 表置に 与えら れたエ ネルギ 装置 上が 目的外に使用された エネルギー Es Ez 変換効率= E、 )内にあてはまる語句を下から選び、 番号 12. 永久機関 次の文中の( で答えよ。 1 )を与え続けなくても仕事を続けるもの 12 永a機閉のうち。

(2)の②を教えてください

人6 ぁる熱機関に3.6X10?J の熱を与えたと =。 次のひと②の値を求めよ。 ①吉効率は何%か。 の外部に放出された熱量は何 J か。 (3④ 100Wの白熱電球が1.0 秒間に放出する光のエネルギーは何 J か。 白 熱埋球の変換効率は5.0 %%とする。 し2の 【 ② ころ, 9.0X10'』の任事をし (