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公務員試験 大学生・専門学校生・社会人

練習問題②のstep2までは理解できたのですが、p.203の、AとBが5:3の速さの比で進むのですから、Aは残りの道のりの8分の5進んだ時にBと出会うというところが理解できません。 どうして、10:10に出発して20分かかる道のりの8分の5進んだところで出会うと分かるので... 続きを読む

練習問題 ② 市とQ町は1本道で通じている。 AはP市を午前10時に出発し てQ町に午前10時30分に到着した。 B は Q町を午前10時10分 に出発してP市に午前11時に到着した。 2人はそれぞれ一定の速さ で歩いたとすると,途中でAとBがすれ違った時刻として正しいも のは、次のうちどれか。 1 午前10時21分30秒 2 午前10時22分30秒 3 午前10時23分30秒 4 午前10時24分30秒 5 午前10時35分30秒 Step 「時間の比は? AはP市を10時に出発して Q町に10時30分に到 着,BはQ町を10時10分に出発してP市に11時に到 着ですから, PQ の距離をAは30分, B は 50分かかっ て歩いたことになります。 同じ距離を歩いたときの時間 の比は30:50=3:5です。 P市 ( 10時) step ② 速さの比は? AとBは同じ距離を歩いたので, 歩く速さの比は, 時間の逆比で5:3です。 Step③ 10時10分のAの位置は? では,Bが出発する 10時10分に Aはどこを歩いて いるでしょうか。 Q町 20(分) ( 10時30分) 10 (分) P市を10時に出発してQ町に10時30分に到着,こ の間に歩く速さは変わらないので, 10時10分にはP 市から Q町までの道のりの 1 2 進んだところにいるはず [H17 大卒警察官】 ! 速さ・時間・ 距離の比 時間が一定のとき. 速さの比がa:bなら. 距離の比もa:b ・速さが一定のとき. 時間の比がa:bなら. 距離の比もa:b ・距離が一定のとき 速さの比がa:bなら. 時間の比は b:α 逆比 になる 同じ距離を進むのであれ ば、速さが速いほどかかる 時間は短くなると考えると わかりやすいですね。 5,Aは残りの道のりの進んだときに, B と出会います。 です。また, AとBが5:3の速さの比で進むのですか Pifi Q町 P市 10時10分に出発して, 20分かかる道のりの進んだと ころで出会うので, 20 x- W →A ⑤ 出会う時刻は10時10分の12分30秒後で10時22分30 秒になります。 OT 1 x = 12.5〔分後], 10 A 20 T -A- B 3 別解 ダイヤグラムでもOK 3分で開ける! テーマ18であつかったダイヤグラムの考え方でも解 くことができます。 この問題の様子をダイヤグラムに表 すと、次の図のようになります。Aの進む様子は OX, Bの進む様子は WZが表します。 ① Y = 22.5 Q町 X 正答: 2 U Z /30 40 50 60 比をひっくり返したもの・・・・ ではありませんよ。 13:2の比は1/35 : 12/12 す。 ただ 1/3/12/2=2:3で 逆比? すから、2つの数の比のと きは, 比をひっくり返した ものになるのです。 また、3つの数の比. たと えば4:36の逆比は △ YOZ と△ YXW が相似ですから, OY : XY = OZ: XW=60:20=3:1より, OYOX = 3:4 また, OTY と OUX が相似ですから, OT: OU = OY: OX = 3:4 1:1/13:1/6=3:4:2 OUの長さが30分なのでOT の長さにあたる時間は, OT:30 3:4 OT × 4 = 30 × 3 40T = 90 90 = です。 逆比は反比ともい い 反比例を考えることと 同じです。 したがって, 出会う時刻は10時22分30秒後です。 時間をそろえてから 距離を考えて! この問題では、Aが出発す る時刻とBが出発する時 刻が同じではないので 遅 れて出発するBの時刻 ( 10 時10分) でのAの位置を 求めてから問題を解きま す。 距離の比が速さの比と 同じになるのは 「進んだ時 間が等しいとき」であるこ とに注意しましょう。 第5得点アップ保証!最強の解法はこれだ 203

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化学 大学生・専門学校生・社会人

1-6式と、1-10式の違いはなんでしょうか...。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️🙏

自熱電庫 T山01, I884年にこれらの波長(入 (nm]) が 大式に従うことを見出した。 ス=364.56 スクリーン スリット )原子核があって、 (1-4) ごある3。 古典物理学を適用すえ 果,電子は次第にエラ 。しかし、実際は1- スペクトルではなく 盾は,古典物理学の かけとなった。 -4 ト/1-4)にカ=3を代入すると,次のような波長の光(赤色)となる。 = 656.208 nm nは3以上の整数 (1-5) 3° プリズムの材質を石英に替えると,紫外線領域のライマン系列 (Lyman es)とよばれる一連の発光線が得られ、塩化ナトリウム結晶をプリズム 一用いると、赤外線領域のパッシェン系列(Paschen series),ブラケット 入= 364.56 3°-4 1000) は,1890年に波長の逆数の波数vを用いて,可視光領域,紫外線領域, (1-6) る列(Brakett series)がそれぞれ得られることがわかった。 1]ュードベリ(Johannes Rydberg: 1854~1919)とリッツ(Walter Ritz : 1878~ 赤外線領域のすべての発光線を説明できる次式を提案した。 1 こをかけると、放 ーの高い水素原 ると、 水素原子 デーー() ア=チーR/1 水素放電管からの発光スペクトルのすべての波長を説明できる,この式 (1-6)のもつ意味は一体何なのだろうか。以下,順にみていこう。 > n>0 いずれも整数 ここで,Rはリュードベリ定数(実験値R=1.09737 × 10' m-')である。 (1) ボーアの水素原子モデル ボーア(Niels Henrik David Bohr : 1885~1962)は, 1943年に水素の発光スペク ような3つ トルを説明する理論を提唱した。 プランクによるエネルギー量子の概念 16

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物理 大学生・専門学校生・社会人

ここの5-1なのですが、 直列ではなく並列になるというところがわからないので わかる方がいらっしゃいましたら教えて欲しいです

A真空中において, 面積S(m°] の2枚の極板を間 隔d(m] 離して置いて, 起電力V[V] の電池につな ぎ、スイッチSを閉じて充電した。 真空の誘電率を Eo[F/m] とし、 極板間の電場は一様とする。 (1) コンデンサーの電気量, 極板間の電場の強さ, 静 電エネルギーをそれぞれ求めよ。 (2) スイッチを閉じたまま, 極板間隔を 2d[m] にし た。電気量と電場の強さを求めよ。 (3) 極板間隔をもとのdに戻し,スイッチを開いてから, 間隔を2dにした。 極板 間の電圧を求めよ。 また, 間隔を広げる際に必要な外力の仕事を求めよ。 (4)続いて, スイッチは開いたまま, 極板間の右半分に厚さ d, 比誘電率 e, の誘 電体を挿入した。電気容量と電圧を求めよ。 52F と3Fのコンデンサーをそれぞれ200 V, 300Vで充電し, 図のようにつなぎ, スイッチSを閉 2F S 15 じた。 200 V (1) コンデンサーの電圧はいくらになるか。 3F (2) 2uF のコンデンサーで左側の極板の電気量は 何uC か。 300 V (3) 続いて,2μF のコンデンサーの極板間隔を2倍 にした。 コンデンサーの電圧はいくらになるか。 6 帯電していないコンデンサー C. と C2, 起電力V の電池を図のように接続し, スイッチSを閉じる。 C, の電気容量はCで, 極板間隔はdとする。 Ca は 3 Cと同形の極板からなり, 極板間隔は である。 2 ) Caの電気容量をCを用いて表せ。 2 C,と Ca の合成容量をCを用いて表せ。 3 C,の電気量と電圧を求めよ。 スイッチを開き, C。の極板間(図中の点線部)に厚さdの金属板を挿入する。 C,の電圧を求めよ。 いて, C, と Ca を回路から切り離し, 正·負の極性を合わせて並列につない だときの電圧を求めよ。 279

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物理 大学生・専門学校生・社会人

物性物理学の本を読んでいて、質問があります。 本では, 量子力学による1電子原子の電子状態の記述について 添付のように述べていて, (1.12)式までは良いのですが, 赤枠で囲ったところの式(1.13)の導出過程が知りたいです。 よろしくお願いいたします。

$1.2 1電子原子の電子状態 1 p° = 2me 2 a 1 V= 2m。 2m。(r+ r dr 原子においては,原子核を中心としてそのまわりの半径10-10m程度の領 の形となる。ここでAは次のような角度に関する微分演算子である。* 域を電子が運動している。原子の構造を理解するためには,この電子の振舞 1 sin 0 d0 1 を調べなくてはならない。まず最も単純な場合として,Ze の正電荷をもった A= - (sin 0 sin' 0 核のまわりを,1個の電子が運動している場合を考える。Z=1であればこ 1電子原子のハミルトニアンがこのように具体的に与えられた.このハミル れは水素原子そのものであり,Z =2であれば He* イオンということにな トニアンに対するシュレーディンガー方程式(1.9) は2階の微分方程式の形 る。 をしている。これを満たす解として波動関数T(r, 0, φ) が求まれば,1電 原子の質量のほとんどは核に集中しているので、そこを重心として座標の 子原子における電子の分布の様子がわかる。ところで,原子に属する電子の 原点にとってさしつかえなかろう。電子は -e の電荷をもち,核の正電荷 波動関数は,核から十分遠方(r→0)ではゼロに収束するはずである。こ Ze とクーロン相互作用をもつ。そのポテンシャルエネルギーは電子と核の のような境界条件の下で(1.9)式を考えると,電子のエネルギー固有値 E が 間の距離rに反比例し, 離散的な特定の値をとるときのみ解が存在する。これは量子力学系の顕著な Ze? V(r) = - 特徴である。 4TE0ア 最も低いエネルギー固有値を与える解は球対称で、次の形をしている。 である。* これは万有引力と同じ形をもつので,古典的に考えれば,地球が 17Z/2 ( exp(-) 太陽のまわりを回るように電子は核のまわりを楕円軌道を描いて回ると考え 『(r) = たくなる。しかしながら,このような極微の世界まで古典ニュートン力学が ただし,ここで そのまま成立するわけではない,電子の振舞を正しく理解することは,今世 4TEh An = mee? =0.529 A 紀初頭登場した量子力学をもってはじめて可能となった。量子力学によると, 電子の存在確率は波動関数 『(r)の絶対値の2乗に比例する。定常状態では 『(r)は次のシュレーディンガー方程式を満たすというのが量子力学の骨子 はボーア半径とよばれる。 である。 H V (r) = ET (r) ここで はハミルトニアンで,電子の運動エネルギーとポテンシャルエネ ルギーの和であり, 1 p°+ V(r) 2m。 H = の形をもつ。** 第2項のポテンシャル項は方向によらず,核からの距離のみ に依存するので,全体を極座標を用いて表した方が都合がよい。このとき, 第1項の運動エネルギーの部分は Eo = 8.8542 × 10-12 F/m は真空の誘電率。 m。は電子の質量,p= - iAVは運動量オペレータである。ただし,▽はナプラと読 み,直交座標系では 定,立,えを直交する単位ペクトルとして、V= -+ の形をもつ微分演算子である。カ = h= 6.626× 10-4JSはプランク定数。

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