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物理 高校生

画像の問題の回答教えていただきたいです😿

題 1 次の文章を読み に適する数式を入れ, [ に適する語句または文章を入れよ。 ほぼ50年前に, 人工衛星の打ち上げに初めて成 功して以来, 人類は月面着陸さらに火星探査に成 功するまでに至ったが, 300年も前にニュートンは すでに人工衛星の可能性を予言していた。 ニュートンが予言したような地球のまわりを まわる人工衛星について考えてみよう。 ただし、地球を半径R,質量Mの一様な球と みなし, 地球と人工衛星以外の天体の影響, 地球の自転と公転および大気の影響は無視 する。 地表での重力加速度の大きさg は, M, R と万有引力定数Gを用いて,g=ア と表される。 いま, 地表から打ち上げられた質量 mo の物体が, 半径 α, 速さの円運動をする 人工衛星になった。 この衛星にはたらく円運動の加速度は万有引力によって生じるの で,その関係式はイと表される。 これより速さはv=ウ となり,この円運動 の周期T は, G, M, a によって,T=エと表される。円軌道を描く人工衛星のカ 学的エネルギーは、(イ) を用いて G, M, mo, a によって,オと表される。 ただ し,万有引力が0になる無限遠点を位置エネルギーの基準点にとる。 円軌道上の点Aで,衛星中の質量m' の部分が,衛星の進む方向と逆向きに相対速 度V(Vは正) で衛星から瞬間的に分離された。 分離直後, 衛星の残りの部分は質量が m=mom'となり, 速さがv からに増加し, 図のように地球の中心を焦点とす るだ円軌道を描くようになった。 質量m'の部分の速さはva-Vとなる。 ただし,分 離直前の衛星の速度の向きを正とする。分離前後で運動量が保存されるとして, その保 存則は,mo, m', m, Vo, va, V を用いてカで表される。 B UB VA -b A 地球の中心よりだ円軌道の近地点Aまでの距離はαである。 遠地点Bまでの距離を b とする。惑星の運動に関するキ]の第2法則を人工衛星に適用すると, 地球の中 心と衛星とを結ぶ線分(動径) が,単位時間当たりに描く面積は一定である。 近地点Aで の面積速度は 12/24v』であるから,遠地点 B での速度vgは,a,b, vaを用いて, - UB=ク と表される。 だ円軌道上では、力学的エネルギーは運動エネルギーと万有 引力による位置エネルギーの和であり保存されるから, 点A と点 B での力学的エネル ギーが等しいことは, G, M, m, va, UB, a, b を用いて,ケで表される。 (ウ), (ク),(ケ)より, a, b を用いて, "=| | XVO, UB=サ となる。 人工衛星が図のようなだ円軌道を描くためには,点Aでの力学的エネルギーが負で あればよいので, v = (ウ) を考慮すれば, "A<シ xv となる。これと (カ) より, Vの上限は, mo, m' を用いて, ス となる。 (コ)×vo の式を変形して, 6 (人工衛星の到達距離) を vo, va, a を用いて表す。 この式を用いて,vAが(シ)×vに限りなく近づくと,人工衛星の最大到達距離はどう なるかを述べよ。〔セ]

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数学 高校生

なんで位置エネルギーを使う時と使わない時があるのですか?

2 では、万有引力による位置エネルギーGmM, Y 〈問9-3 質量mの人工衛星が右ページの図のように、質量Mの惑星を焦点の1つとするだ 円軌道を描きながら運動している。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (1) A点とB点における人工衛星の速さをそれぞれG, M, R. rを用いて表せ。 A点で人工衛星を加速させ、速さがになった。 (2) 加速させる速さによっては, 衛星は軌道から外れ, 無限の彼方へと飛んでい くことがある。 衛星が無限遠に飛んでいくためのμに関する条件を求めよ。 まず, A点における速さと, B点における速さをそれぞれv,Vとします。 ここでまず思い出してほしいのは「面積速度一定の法則」 です。 9-1 でやったように, 長軸上に物体があるときを考えると, 面積速度が一定です から 解きかた (1) 1/2rv=1/12 RV① 2" 解きかた B点での面積速度 を用いる問題を解いてみましょう A点での面積速度 もう1つ、万有引力の問題では 「力学的エネルギー保存則」が重要です。 衛星は運動エネルギーと万有引力による位置エネルギーを持っています。 ます。 衛星には万有引力しかはたらきませんから,これらのエネルギーの総和は保存し よって、力学的エネルギーの保存を考えて mM 2 m² + ( - 6 m ) = /2 m² ² + ( - GR A点での位置エネルギー A点での運動エネルギー R v=√2GM r(R+r) R(R+r) ....... ② B点での位置エネルギー B点での運動エネルギー そして ① ② 式を連立して解くと (右ページで式変形は解説) V=√2GM 問 9-3 補足 1 A (1) 面積速度一定の法則(ケプ ラーの第2法則) より 2 1 ミ RV...... ① 2 質量 m B点での面積速度 ①②より ① より V= 質量 M A点での面積速度 力学的エネルギー保存則より A点での運動エネルギー Y R -G mM 1 / m²³² + ( - 6 mM ) = 1/2 m² ² + ( - 6 m). -G 2 Y R A点での位置エネルギー v= 2GM v...... ③ ③ ④ より ぴー ③ よりv=2GM R2 R2-2 R2 ②より-V=2CM(121-1212)=26 R R R r(R+r) i=2GM- i=2GM r R(R+r) B点での運動エネルギー R-r rR R-r rR v=2GM 万有引力による位置エネルギー " B wwwwwww B点での位置エネルギー V= 2GM- R r(R+r) R-r rR ****** わ~! 大変な 計算だぁ~」 T R(R+r) ちゃんと 自分で 解いてみる のだぞ 237 CO 9

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物理 大学生・専門学校生・社会人

わからないです

2. 最近、太陽系以外にも惑星系が続々と発見されている。これらの惑星系に生命が存在しているか どうかはまだわかっていない。 地球に存在するような生命が発生するためには、液体の水の存在や適度な表面温度が必要である と考えられる。将来、これらの惑星系に生命が発見されれば、生命発生の条件がより明らかになる と期待される。 仮に2つの惑星系(惑星系 P と惑星系 Q)のうち、惑星系Pの内側から数えて2番目と惑星系 Q の内側から数えて4番目の惑星にのみ生命が発生したとする。ブライアン博士は個々の惑星を内側 から順に P1, P2, P3… 及び Q1, Q2,Q3... と番号をつけて、生命発生の条件を理論的に考察してみた。 (1) ブライアン博士は「惑星の表面温度がある範囲にあれば、必ず生命が発生する」という仮説 を立てた。この仮説が惑星系 P と Qで成り立っているだろうか。惑星系 P と Q の個々の惑 星の表面温度を次の図1に示す。ここで、生命が発生した惑星 P2 と Q4 は白抜きの記号で表 す。ブライアン博士の仮説を否定する条件を、下から一つ選べ。 表面温度 (°C) 350 300 250 200 150 100 50 -50 - 100 - 150 △ 1 U 1 1 2 3 4 5 6 7 惑星の番号(内側から7番目まで) 図 1 惑星の内側からの番号と表面温度の関係 ① P1 の表面温度は Q1 より低く、 P2 より高い ②P2 の表面温度はQ3より低く、 Q4 より高い ③ P3 の表面温度はP2 より低く、 Q4 より高い 4, P4の表面温度は P5 より高く、 Q4 より低い ■□ 惑星系 P ▲ △ 惑星系 Q 答え(

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物理 高校生

この問題の答えと解き方を教えていただきたいです

質量Mの太陽のまわりを回っている質量mの小惑星がある。 図のように,この 小惑星および地球の公転軌道は円とみなすことができ, その公転半径はRP, RE である。 ケプラーの3法則および万有引力の法則を用いてつぎの問いに答えよ。 ただし、太陽の万有引力のみを考慮し、他の惑星の影響は無視してよい。 万有 引力定数をGとする。 ケプラーの3法則はつぎのとおりである。 第1法則: 惑星は太陽を焦点とする楕円軌道を描く。 第2法則: 惑星と太陽とを結ぶ線分が単位時間に掃引する面積(面積速度) は惑星の軌道上あらゆる点で一定である。 第3法則: 惑星が太陽のまわりを回る周期の2乗は, 楕円軌道の長半径の3 乗に比例する。 その比例定数は惑星によらず 一定である。 (a) 小惑星の速さ VoをG, M, Rp で表せ。 〔A〕 図のように質量m', 速さVの小物体が 小惑星の軌道の接線方向から飛んで来 て、点Pで小惑星に正面衝突して一体 となった。 小惑星の公転の向きは変わら なかったが, 小惑星の公転軌道は楕円となった。 近日点における太陽との 間の距離は地球公転軌道半径RE に等しく, 遠日点における太陽との間の 距離はもとの公転軌道半径RPに等しかった。 つぎの問いに答えよ。 (b) 衝突直後の小惑星の速さ, um, m', Vo, V を用いて表せ。 (c) 衝突後,太陽からの距離にあり、速さVで楕円運動している小惑星の力 学的エネルギーEをm, m',r, V, G, M を用いて表せ。 ただし, 位置エネルギー は無限遠方をゼロとする。 m'V' 小物体 Rr P(遠日点) 地球 RE 太陽 近日点 Vo m 小惑星 (d) 小惑星の近日点における速さと遠点における速さとの比um/mを求めよ。 (e) uG, M, RE, Rp を用いて表せ。 〔B〕 RP が RE の3倍であるとき, つぎの問いに答えよ。 ただし、1年は3.14×10秒 地球の公転軌道半径は1.50×10km とし, 有効数字2桁で答えを求めよ。 (f) 遠点における小惑星の速さは,衝突前の小惑星の公転速度Vの何倍 であるか。 また, は秒速何km か (g) 衝突後,小惑星が最初に近日点にやってくるのは何年後か。 〔東京工大〕

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生物 高校生

全く分かりません。答えがない問題なのですが1人で考えるのが難しかったのでよろしくお願いします🙏 長くはありますが楽しく解いていただける方もいるかと、、 この2枚の資料を基に考えて頂きたいです。 問1: 下線部(ア)を踏まえ、あなたが考えるCNA の構造の想像図を書きなさい... 続きを読む

生物基礎パフォーマンス課題 Ⅰ 問題架空の出来事を元にした次の文章を読み、この用紙裏面の問い(問1~問4)に 答えなさい。 「宇宙人の死体が発見され、体内を調べたところ、DNA とは明らかに異なるが、遺伝 子として機能すると考えられる物質が見つかり、CNA と名付けられた。 この CNAが 遺伝子として機能すると考えられたのは、 (遺伝情報を暗号として伝えることができ、 また (9) 正確に複製される性質をもつ、DNAと共通の特徴がみられたからである。 DNA と共通の特徴をもつCNAの構造とはどのようなものか、考えてみよう。 この問題について 遺伝子の本体である DNA は、 全体構造である二重らせん構造や、その部品となるヌクレオチ ドに4つの種類があることが知られています。 授業では今学期末から2学期にかけて学習します が、そのような DNAの構造については、TVをはじめ、いろいろな媒体で目に触れる機会も増え ています。 DNA はなぜ、そのような構造をしているのでしょうか。 その意味を考えるために、この 問題に取り組んでもらうことにしました。 ルーブリック 問1 ・図や補足により、 わかりやすく丁 寧に表現されていて、DNAとの 比較がしやすい。 「DNAとは明らかに異なる」 仕 組みがよく考えられている。 問2 問3 問4 A 全体 ・DNAでの機能を正確に捉え、 表現したうえで、 違いや共通点 を明確に述べている。 遺伝物質の構造の合理性を正 確かつ丁寧に評価している。 力作 B ・DNA との差異が考えられる部分 と、 本質的に変えようがない部分 の見極めはできているが、 わかり やすさや丁寧さにやや欠ける点 がある。 ・DNAの塩基配列や二重らせん が果たす役割の表現がやや不 十分である。 ・DNAと比較してどうなのかの表 現に不足がある。 遺伝物質の構造の合理性をお おむね正確に評価している。 標準 C ・内容を伝えようとする表現の工 夫が不足する。 ・構造上、合理性に欠ける。 ・「DNAとは明らかに異なる」 もの になっていない。 ・CNAがどのように条件を満たす のか説明になっていない。 DNAと実質同じ仕組みである 場合、同質であるという認識がな い。 ・遺伝物質の構造について、 合理 性の評価が正確でない。 または 丁寧さに欠ける。 がんばってください CNAが

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物理 高校生

8 3)解き方を図を使って解説してほしいです 答え 2.4倍

惑星の めいしょう 名称 8 資料の読解 表は,太陽系 質量 わくせい 平均密度 の惑星における, 太陽からの (地球=1) 〔g/cm²] 0.82 5.24 1.00 5.51 平均距離,質量,平均密度, 公転周期についてまとめたも のである。 次の問いに答えな さい。ただし, 太陽からの平均距離 質量は地球を1としたときの値である。 0.11 3.93 317.83 1.33 あたい ►Support (1) 木星の体積は、地球の体積のおよそ何倍か。 次の ア~エから選び, 記号で答えなさい。 ア約80倍 ) (1) 体積質量・密度の関係を,密 度の公式から考えてみよう。 イ約130倍 金星 地球 火星 木 星 太陽から 太陽からの平均距離 (地球) 0.72 1.00 1.52 5.20 4章 地球と宇宙 47669 公転周期 〔年〕 20.62 1.00 1.88 11.86 (2) それぞれの速さを求めるとき, 共通する計算は省略できるので, 工夫してみよう。 (3) 金星は、太陽の直径の100倍の ように見えるが,これは地球から の距離が考慮されていないので注 意しよう。 ウ約230倍 エ約1300倍 が (2) 金星,地球, 火星がそれぞれの公転軌道を移動す る速さを,表をもとに計算した。 このとき, 移動す る速さが速い惑星から順に並べるとどうなるか。 となる。か?? (3) 金星が太陽の前を通過したとき, 太陽の表面のようすを観察 した。 図は、記録用紙にかいた直径10cmの円に太陽の像を一 ) ち 金 黒点 致させたときの記録で,黒点の大きさは直径2mmの円形 金星 星の大きさは直径3mmの円形であった。 実際のこの黒点の大 きさは、実際の金星の大きさの何倍になるか。 小数第2位を四 ( 捨五入して答えなさい。 太陽

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地学 高校生

至急教えてください🙏

恒星の明るさと色について,次の問いに答えよ。 (1) 6等星より100 倍明るい星は何等星か。 (2) 6 等星の100 分の1の明るさの星は何等星か。 (3) -1 等星は1等星より何倍明るいか。 (4) 赤色の恒星と白色の恒星とでは、どちらのほうが表面温度が高いか。 星間物質について,次の問いに答えよ。 (1) 星間物質はガスと固体微粒子からなるが, ガスで最も多い成分は何か。 (2) 星間物質の中の固体微粒子として適当なものを次の中から3つ選べ。 氷 ケイ酸塩 銅 ④ 炭素 ⑤食塩 (3) 星間物質は,散光星雲や暗黒星雲として観測されることがある。 次の文のうち最も適当なものを1つ選 ① 散光星雲では,密度が高いためガスが収縮できず, 恒星は生まれにくい。 (2) 暗黒星雲は、星間物質の密度が高い領域で、星間塵に富む。 ③3③ 暗黒星雲は、まわりよりガスの密度が小さいため、暗く見えている。 (4) 散光星雲と暗黒星雲とでは、構成している元素の種類が違う。 3 太陽の進化について,次の文を読み、以下の問いに答えよ。 約46億年前, 1つの星間雲の内部に密度の高いガスの塊が発生し, 収縮を始めた。 収縮が進むにつれて, ガスの塊の中心部の温度と密度は上昇し, やがて水素原子核から [①] ができる [②] が始まった。 この ようにして太陽が誕生した。 11 今から約50億年後, 太陽の中心部では水素原子核のほとんどが [①] に変わる。 この太陽内部で起こる元素 組成の変化は、内部構造の変化を引き起こし, 太陽は巨星へと進化する。 巨星時代の最後の数万年間に,太陽 は大量のガスを吹き出し、質量の約半分を失う。 残された太陽は一転して収縮を開始し、表面温度が約5万K近くまで上がる。 巨星時代に放出されたガス は,高温化した太陽の光により電離され, [③] 星雲として輝く。 その後の太陽は [②] が停止し, [ ④] として冷えていくのである。 (1) 文中の[ ] に適切な語句を入れよ。 (2) 現在の太陽はどういう恒星に分類されるか。 (3) 巨星となった太陽は, それまでと比べて明るさや表面温度はどうなるか。 次の中から選べ。 ア明るくなり、 表面温度は上がる。 明るくなり、 表面温度は下がる。 ウ暗くなり、表面温度は上がる。 エ暗くなり、表面温度は下がる。

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