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理科 中学生

(2)の問題が分かりません。 答えは400回です。 解説をお願いします。

(実験2〕次に,モノコードの条件を変えて弦をはじくと音が高くなり,図 3のような波形となった。ただし,図2,図3の横軸の1目盛りはそれ ぞれ同じ時間の長さを表し,縦軸の1目盛りはそれぞれ同じ振幅の大き さを表すものとする。 よこじく しんぶく 図1 コンピュータ 図2 図3 弦 木片 振 3 1左側 右側 マイクロ ホン す物 が質 たの モノコード 「おもり 時間 時間 りょうたん Check! 自由自在の [実験3] 図4は, 校舎の両端のスピーカーP, Qと,観測者の位置Rを模式的に表したもの である。スピーカーからモノコードの音を同 図4 4 校舎 物質中を伝わる ;Q 音の速さは物質に よって異なる。音 の速さのちがいを P。 70m 時に出し、Rに置いたマイクロホンとコンピ ュータでその音を測定した。その結果,最初の *R 調べてみよう。 スピーカーからの音が記録されてから 0.2秒後に次のスピーカーからの音 が記録された。ただし, QR間は 70mであり, PR間のほうがQR間よ りも距離が長いものとする。 2 5 きょり は,実験2の下線部のように,モノコードの音を高くするた(1) 弦を短くしたと き,弦を強く張った (1)次の めに行う操作を説明した文章である。①, ②にあてはまるものを、ア, イからそれぞれ1つずつ選び,その記号を書きなさい。ただし, 実験1 と同じ強さで、木片の右側の弦をはじくものとする。 とき,弦を細くした とき,振動数が多く なり,音は高くなる。 しんどうすう げん 回 中 SSo モノコードの音を高くするためには, 木片の位置を変え,はじく弦の長 さを実験1よりO[ ア 長く イ 短く ]する。また, 木片の位置を 変えない場合は, おもりを実験2より②[ ア 重い イ軽い ]もの に変える。 (火) (2) 実験1の図2に表された音の振動数が1秒間に 200回であったとすると, (2) 図2では2回振 実験2の図3に表された音の振動数は1秒間に何回であるか, 答えなさ動しているのに対し て,図3では同じ時 い。 間に4回振動してい る。 (3)実験1の弦を同じ材質の太い弦に変えて, 同じ強さで木片の右側の弦を(3) 弦が細くなるほ はじいたとき, 音の高さはどうなるか, 「振動数」という語句を使って簡 単に書きなさい。ただし, 木片の位置やおもりの重さは変えないものと のする。 ど振動数が多くなり, 音は高くなることか ら考える。 (4) 340m/s の速さ で0.2秒間にどの (4)実験3の結果より, PR間の距離は何㎡か求めなさい。ただし, 空気中 くらい音が進むかを を伝わる音の速さを340m/s とする。 計算する。 気体と ー分野 1 光と音 2カと圧力 ロ

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物理 高校生

(5)についてです 解説ではΔλ/λで比較しているのですが、コンプトン効果が顕著に現れなくなるのは、Δλが小さくなる場合ではないのですか? 測定するときにその変化を見ると思うのですが 分かる方いたら教えて下さい

145.〈コンプトン効果) X線を物質に入射したとき, 散乱されたX線の波長 人射X線の波長よりも長くなる現象をコンプトン効 果とよぶ。この現象は, X線を単なる波動と考えただ けでは説明ができない。 コンプトンはアインシュタイ ンが提唱した光量子仮説に基づいてX線の光子の粒子 性に着目し、光子は物質中の電子と衝突することによ って、非弾性的な (つまり, 光子のエネルギーが減少 する)散乱が起こる, と考えた。 このとき, 光子は電子に一部のエネルギーを受け渡し, 散乱 された光子の振動数はそのエネルギーの減少分だけ小さくなる。 図は、光子が電子と衝突して散乱されるようすを模式的に示したものである。電子の質量 をm, プランク定数をh, 光の速さをcとし, 衝突前の電子は静止しているものと仮定して 次の問いに答えよ。 1光子の波長をえとしたとき, この光子のエネルギーEと運動量Pをん, c. Aのいずれか必 要なものを用いて, それぞれ表せ。 2) 入射光子の波長を Ao, 散乱光子の波長を 入, はね飛ばされた電子の速さをvとしたとき, 衝突前後におけるエネルギー保存の式を書け。 (3)散乱光子とはね飛ばされた電子の散乱角は, 入射光子の進行方向に対してそれぞれ角度 0とゆであった。このとき, 入射光子の進行方向とこれに対して垂直方向の成分について, 運動量保存の式をそれぞれ書け。 (4)(2)のエネルギー保存の式と(3)の運動量保存の式を使うと, 入射光子の波長 入oと散乱光子 の波長入」の間の変化量 4A(3DAース)が求まる。この AAをれ, m, c, θを用いて表せ。 た だし、導出過程において以下の近似式を適用せよ。 散乱光子 波長: 入射光子 波長:。 OAAAA はね飛ばさ れた電子 速さ: 衝突前の電子 質量:m (静止していると仮定) + Ao_ -2=- Aod」 入。「。 15)波長が10-1~ 10~°mのX線を入射するときと比べ,可視光線(380nm~770nm) を入 射した場合は, Aの変化はほとんど無視できるようになり, コンプトン効果が顕著には現 れなくなる。その理由を(4)で求めた式を参考にして, 簡潔に述べよ。 なお, 1nm は 10-°m である。 [16 大阪府大)

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工学 大学生・専門学校生・社会人

磁束と磁束密度の(1)があっているかと、(2)(3)に入る言葉を教えて欲しいです。

5 磁力線(p.51) )に適切な用語を下記の語群から選び記入せよ。 )極から出て、(2 1 次の文の( (1) 磁力線は,(1 )極へはいる。 )を表す。 (2) ある点での磁力線の接線方向は,その点の磁界の(3 (3) ある点での磁力線の密度は,その点の磁界の(4 )を表す。 (4) 磁力線自身は,引っ張ったゴムひものように, 縮もうとし, 同じ向きに通っている磁力線ど うしは,たがいに(5 )しあう。 )したり,ほかの (7 (5) 磁力線は、途中で(6 )と交わったりしない。 大きさ 磁力線 反発 分岐 向き N S 磁束と磁束密度 (p.52) 1 次の文の( )に,適切な式または記号を入れよ。 (1) 比透磁率u,の物質中で, + m [Wb] の磁極が半径r [m] の球の中心にあるとき, 球面上 の磁界の大きさH[A/m] は, (3 Mz 1 H =- 4πu 1 [A/m] である。 (2 ( て1 4π Hol,(4 m, (2) 一方,+ m [Wb] の磁極からは, m[Wb] の磁束が出ている。 球の表面積をA[m°] とす ると,球面上の磁滋束密度B[T] は, ゆ B = m m [T] である。 三 A A (5 (3)よって,比透磁率μ, の物質中における磁界の大きさH[A/m] と磁束密度B[T] の間には, 次の関係がある。 B= (6 )H = (7 )u,H= 4π×10-7*. μ,H[T] ○ *覚え方 心配かけると 父さん泣くよ! 2 真空中で8×10-5 Wbの点磁極から 30 cm 離れた点の磁界 の大きさHと磁来東密度Bを求めよ。 4π×10-7

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