物理についての質問です。原子物理学についてです。波長は求められたのですが、加速電圧を求める際にわからないことがあります。問題では反射電子線の強度が極大となる時の加速電圧を求めよとありますが、回答では、光の干渉で強め合う条件を使って、加速電圧を求めています。強度と干渉の関連が... 続きを読む

12/1 出題パターン 12/10 T そのまま 出る! 90 電子線回折 1/10 電圧 V で加速した電子線を間隔 dで並ん入射電子線反射電子線 だ原子面と 0 の方向に照射し, 0 の方向に 散乱される電子線の干渉を考える。電子の質 量をm,電気量を-e. プランク定数をん とする。 日 A . ボー 電気量 ものと 定数を ここで電子線の波長を求め、 反射電子線 の強度が極大となるときの加速電圧Vを 求めよ。 解答のポイント! 光の干渉と全く同様に, 電子波 波長 h mv の干渉を考える。 解法 図 26-10 のようにコンデンサーを用 いて,電子を加速する。 ここで力学 的エネルギー保存則より, ( m 1 0 (-e) (-V) = + mv2 後 m M 2 後 引力 m 電子を波 結晶内原子 VV電圧Vで加速する」とき たら、必ずこの図を描く [OV +/800 (4) (5) 原子 粒子と まま出 を用 る。 めの v = B/2eV + -ev とみなす omniel (1) 子 m as V h よって,電子波の波長は、 入= mv 9800 0200 h h 図26-10 λ== mv √2meV ♥nie Onie um. 14 図26-11 で光の干渉の3大原則: その1 よ り (光波の干渉と同じ) 強めあう条件は, 干渉 2xdsin0n (n:正の整数) 行路差 ①を代入して, nh 2d sine = √2meV n²h² V= 8d² me sin²0 (ここまで自力で導けるように!) 290 漆原の物理 原子 DAT 今 (4) 行路差 図26-11 み い る (2) ば

電磁気の問題で、問2がわかりません… 磁場の向きは左で、コイルの電流は右なのでフレミング使えない…？？

物理 となる。おもりが静止しているので、力のつりあいから、おもり個の重さは に等しく、 "'Nとなる。 実験では、希につけた印の位置を利用してんを求める。 また、周期はゴ み栓が数十回転する時間をストップウォッチで測り、その時間を回転した回数で 割って求める。 実際の値は, 2-5に示した のように分布する。 図2-4のグラフは、開定された各周期の平均値から得られた値を示したもので ある。 各測定値には差があるので、 測定を複数回行い平均する必要がある。 L[m] L' (m) 0.20 0.40 0.60 0.040 0.160 0,360 W (個) 20 9 4 L2N (m²) 1.44 1,44 1.44 分子の運動エネルギーので U-NK NXT NRT 容器の内面に弾性をするものとして、圧力は、 から受ける単位時間あたりの力を容器の内面 る。 7 正解 ①③(順不同) 本の分子の運動エネルギーの平均値下 ANA 1.8- ANA 10 14 1 1.6 LA [12] (°) 0.8 GA 0.24g 0.4 0.4 することがわかる。 図2-8は、 をとっ 0.2 [補足] とは独立した量であるが、NとLをうまく組み合わせることにより、 Sがに依存する場合について考察することができる。 表1に示したとNの 組み合わせについては 反比例する。 距離の2乗に反比例する力の例として、万有引力がある。 太陽からはたらく万 有引力による惑星の運動では、ケプラーの法則が成り立つ。 星の運動を等 円運動とするなら、 公転周期の2乗は円の半径の3乗に比例する。 この実験では8がに反比例すると、 速度は、 mが小さいほどは大きい。 は、 物理 20.21 N-30 0.2- 0.2 04 0.6 08 n 0.4 0.6 0.8 (m) (mm) 24 図2-5 たグラフである。 直線グラフで示されている。 N9の測定値は、 のものであるから、0.40㎡を用いて計算すると、 9, 36の場合 が,N4, 0.16 0.12. 0.40mm) N-30 0.08 (0.40m) 封入した気体の質量 Nm が小さいほどは> 問4 14 15 正解 ④(順不同) おもり1個の質量をmとする。 おもりの個数がNの 73 0.40 -0.16m³/s² 0.04 となる。 00204 0.6 0.8 1 1.2 14 16 7 (6) 12-8 おもりにはたらく 力のつりあいにより、張力の大きさは 8 Nmig である。式により、 4'mNmig animhx mg となる。 コイルを流れる このを、次の①~ T- に比例するので、"をとると、その関係を表すグ ラフは直線になる(図2-6)。 また、丸の周辺の平方根をとると、 An'mk 図2-6 となりに比例する。 よって をとると、その N √N 関係を表すグラフも直線になる (12-7)。 適当である。 5 16 正解 L、N, およびNNのをまとめると、次ページの表のよ これより、L'N=1.44m² となり、 反比例することがわかる。 また、8Nに比例するので、はに反比例する。を定数として をさせる力 転をさせる力 転をさせる力 ■をさせる力 とする。 ③より。 物理 における これらの大小 4x'm となる。 は定であるから、はに比例する。 問2 18 正解 ② 円形コイルに流れる電流の大きさを。とする。 3-2のようにこの きは円形コイルの接線方向、 時計回りの向きである。 円形コイルの点Bの微小部分を流れる電流が場から受ける力の向きは、フレ ミングの左手の法則により、直にからの向きである。 同様に3-2 のACより上側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て垂直に 表から裏の向きである。 一方、円形コイルの点Dの微小部分を流れる電流が磁場から受ける力の向きは、 フレミングの左手の法則により、面に裏から表の向きである。同様に、 3-2のACより下側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て祇園 垂直に裏から表の向きである。これらの力の合力は、円形コイルをACを回転 して、Dが表側に移動するような回転をさせる力となる。 3 19 正解 ④ 20 正解 6 十分に長いソレノイド(巻きNのコイル) の内部に生じる磁束密度の大き をBとすると、 B である(図3-3)。 ソレノイドの内部では磁束密度は一様であるので、 コイル1巻 を貫く は、 ポイント 円運動 運動の半角度の大きさをとして 物体の質量を向心力の大きさをとして 運動方程式の中心方向成分P または F 第3問 電磁気 がつくる磁場。 電流が磁場から受ける力, コイルの自己誘導について 電磁 気の法則の理解と運用力をみる問題。 27 0 1 17 正解 直線電流がつくる磁場の向きは、有ねじの法則によって決まる。つまり、電 向きを右ねじが進む向きとしたとき、磁場の向きは右ねじが回る向きである。 直線 電 から距離の点においては、その場の強さは、 HA ギーとは、 単位 「条件により、 これより、 から低いエネルギーと、 放出される光の光子のエネルギー も短い。その波長をとすると、 bd 電流 となる。 3-1に 場の向きは、力 !がつくるのを示す。 10- の接線方向右ねじがまわる向きである。 図3-1 01 < 2 のとき V₁-11-10 ※2fp < Agのとき V20 4 8g のとき 6- 図3-2 となり、それぞれ, 2 これらの大小関係はVV における自己誘導起電力の大きさである。 よって V」である。 421 正解 ② 22 正解 0.23 正解 ① スイッチSを閉じた直後はコイルを流れる電流は0であるから, 回路 に流れる電流は、図 3-5 のようになる。このとき、キルヒホッフの第 2法則により電流を求めると Ri+n=Vo Vo i = R + T 図3-5 図3-3 となる。 コイルに生じる自己誘導起電力の大きさ V は, 抵抗にかかる電 圧に等しいので、 RiERVo

力学です 写真に質問があります。お願いします🙇

(0 (5) (4)より 2 2 1/12mgl+Mgxx-MNl=0 ☆上下の力のつりあいより、 2mg=MN+1/ よって 07 この式は正しいですか? Q2 Mを使わなくてもよい。 T=Mg(3-2)という条件だったら Mg(3-2) ちなみに答えは、 1/2Mg+Max-MNl:0 ①になりますか? 正カイ Faxxzx 2 ✗ N: Mg (l+200) zul N= Nに馬よりたJml Mg(l+2xx) Bul l ļ 2 Full). JIM 13M 13M l

3番が分からないです 2枚目の画像のところまでは理解したんです

6 の物体をのせ、 1つの力F[N] を加えて静止させた。 水平面より 30°傾いているなめらかな斜面上に質量 m[kg] N 重力加速度の大きさを g [m/s2] とする。 (1) 物体に働く力を図中に記入せよ。 F 4 a 1) (2)カミの大きさを求めよ.ρF-1/2mgF=mg mg (S) 30° mg N3 (3) 斜面に静止摩擦係数μの摩擦がある時、 物体が静止する力の条件を求めよ。

物理の運動量保存についてです。 (6)の教えてください。 2枚目に回答あります

5.07運動量の保存と力学的エネルギー [2007 福岡大] 図のように、質量Mの物体A が, あらい水平面上に 静止している。左から質量mの弾丸Bが速さ uoで水平 に飛んできて, A に瞬間的につきささり,AとBは一 体となって右向きに速さVで動きだした。 重力加速度の N B MVV (Mimb M 大きさをg, 物体A と水平面との間の動摩擦係数をμとして,次の問いに答えよ。 (1)弾丸Bが最初にもっていた運動エネルギーはいくらか。 (2)運動量保存則から速さ V を求め, M, m, u を用いて表せ。 ' (3)弾丸が物体につきささったことで失われた力学的エネルギーを, M, muo を用い て表せ。 MN (4)(3) で失われた力学的エネルギーはどんな形のエネルギーに変化したと考えられるか、 文章で答えよ。 MN (5) 一体となった物体にはたらく動摩擦力の大きさを, M, m, μg を用いて表せ。 (6)一体となった物体は, 距離 sだけ動いて止まった。 s を V, μ,g を用いて表せ。

熱気球って外気温が低いほど気球内部の気体との温度差がつきやすいから浮かび上がりやすいと聞いたのですが、この問題だと温度差が小さい方が浮かび上がりやすいと言っています。どういうことですか？問の8番です。

3 内部の空気が太陽光で温められて膨張することで浮かび上がる風船を,ソー ラーバルーンと呼ぶ。 ソーラーバルーンの仕組みを、次のような理想的な状況に 基づいて考える。 質量の無視できる薄いゴム膜でできた風船に,質量 M [kg] の箱を接続した装 置を考える。 風船と箱の接続部分の質量は無視できるものとする。 ゴム膜は断熱 材でできているが, 風船内部の気体の温度は外部から上げることができる。 この 装置を、温度T [K] で圧力 [Pa] の大気中に置く。 温度T の空気の密度を 〔kg/m²)とする。 図の左側のように, 風船に,温度T で密度』の空気を封入 したところ,風船内部の空気の体積が Vo〔m ] となり、気球は地上で静止した。 ただし,気球とは,風船内部の空気と装置を合わせたものとする。 P V,T Vo. To f Ite Po. To M 地面 Pos To M 地面 以下の問いを通じて, ゴム膜は自由に伸びるが,風船内部の空気は封入された ままとし,風船内外の空気の圧力は常に等しいとする。 箱自体, 風船と箱の接続 部分、ゴム膜自体の体積は無視できるものとして、風船内部の空気の体積を気球 の体積と考えることとする。 空気は理想気体とみなせるものとし、 気体定数を R[J/ (mol・K)], 重力加速度の大きさをg〔m/s'〕として、以下の問いに答えよ。 問1 風船内部の空気の物質量を [mol] とする。 風船内部の空気の体が Vo であるとき,風船内部の空気の状態方程式を示せ。

問2を教えていただきたいです🙇 小物体が左に進んでいて台が右に進んでいるという考えは間違っていますか？？

第2問 次の文章 (A・B) を読み、後の問い (問1~4) に答えよ。 (配点 25) A 水平な床面上をなめらかにすべることができる質量Mの台がある。 図1のよ うに、この台上のAB間は水平になっており、 BC 間は円弧で,その円弧の中心 Oは点Bの真上にあり,∠BOC=90°である。 台上の AB間, BC 間はともにな めらかである。静止している台上の端点Aに質量mの小物体を置き, 小物体に 点Bに向かって初速度vを与えたところ, 小物体は点℃まで上昇し,点Cか ら面に沿って下降した。 ただし, 小物体と台の運動は同一鉛直面内で行われる ものとし、 水平方向の速度は図1の右向きを正とする。 うんほよりmmo-mricm+Mo 小物体 m Vo T ON e 文 問1 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 mino= (mtM C自体はとまってるから。 mvo=m+M)V 小物体が点Cに達したときの床面に対する小物体の速度を表す式として 台 T M B 床面 図 1 7 M m ① - Vo Vo m M M ④ Vo m+M m m+M Vo 問2/ 小物体が点Cに達した後,面に沿って下降して,台のAB間をすべって いるときの床面に対する小物体の速度を表す式として正しいものを、次の mn'+M. MMD ①~⑧のうちから一つ選べ。 8 mvo= 1 vo m- -M 2M 2m -Vo (3) Vo m m+M m+M ⑤ m-M 2M Vo Vo ⑦ m-M Vo m m M M うんどう量保存則より小物体 mammi 台 Ma. MV m+M 2m なめらかの台静止 ひ M (第2回-8) m+M-M in Va ・ぴ mtM M -200m+M M -1) w M-m-M mtm m mno=MV_mn Mm mtml M M m+M 0

(7)ADにはたらく力の大きさ＝BCにはたらく力の大きさではダメなのでしょうか？

124 十分に長い導線 XY と導線 MN が平行に固定さ れている。 その間に1辺の長さαの正方形のコイ ル ABCD を置く。 辺AD は XYに平行で,AD と XYの距離は6, BC と MN の距離はcであり,周 囲の透磁率をμとする。 Y N A コイル B DH C bia→ まず,導線 XY に強さの電流を XからYの向 きに流した。 辺 AD上での磁場の強さは (1) と なる。次にこの位置の磁場の強さを0とするために, 導線 MN に強さIの電流を (2) の向きに流す。 I は L の である。 また, 辺BC上での磁場の強さは (4) × となる。 M (3)倍

この赤の波線の式がわかりません。 なぜ×10の-3乗になるのですか？

③気体分子の2乗平均速度 気体分子の平均の速さのめやす。 3R v= T= -T mNA √ M 3R M〔kg/mol]モル質量 1 分子量 xの気体では M=x×10-3kg/mol

物理基礎　運動の法則です 床が壁になった瞬間問題が解けなくなりました。分からないです 教えてください

A 解 54 最大摩擦力 右図のように,質量mの物体を手であらい壁に 押しつけた。 物体と壁との間の静止摩擦係数をμ とすると, 物体が 落ちないようにするためには、手で水平方向に加える力の大きさをい くら以上にしなければならないか。 その最小値を答えよ。 ただし、重 力加速度の大きさをgとし,手と物体との間の摩擦力は無視できる ものとする。 m