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地学 高校生

2番の問題わかりやすく説明していただきたいです

2つのピーク 重要問題 1 地球の大きさ 地球の大きさに関する次の文を読み, 後の問いに答えよ。 紀元前230年ごろ,エラトステネスが初めて地球の大 きさを計算した。計算には,夏至の日の太陽の南中高度 がエジプトのシエネでは90°シエネからほぼ真北に 100kmのところにあるアレクサンドリアでは 82.8°であ ることを利用し,地球は球形であると仮定した。 (1) アレクサンドリアとシエネの緯度差を求めよ。 アレクサンドリア 天頂 太陽光 182.8° 90° (2)文中の数値を用いて, 地球の半径を有効数字2桁で 求めよ。 なお,円周率は 3.14 とする。 シエネ ●センサー 同じ天体の南中高度の 差は緯度の差に等しい。 解説 (1)2地点の緯度差は,下の図のβである。太陽光線 は平行なので, β = α となる。 よって, センサー 地球の大きさは,弧の 長さが中心角に比例する ことを利用して求める。 センサー α =90°- 82.8°=7.2° (2) シエネとアレクサンドリアとの 緯度差は7.2°であり,またその 間の距離は900km である。 中心 角と円弧の長さとの比例関係か 地球の半径をR とすると, 900km: 2×3.14×R =7.2° : 360° [有効数字の計算] 途中の計算では問題文 の指示より1桁多く計算 し、最後に四捨五入して 指示された桁にすればよ い。 したがって,R= 900km × 360° 2×3.14×7.2° ≒7166km 有効数字2桁のため, 7.2 × 10km と答えればよい。 内 答 (1) 7.2° (2) 7.2×10°km るほど! 地球の大きさの計算 a

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物理 高校生

物理の問題です。この問題の解法を教えてほしいです!!😢(1)から分かりません😭😭

Ⅰ 次の文章を読み以下の問に答えよ。 図1のように地球上で,質量mの小球を、水平な床からの高さんの点Aから、速さで水平方向 に投げ出した。点Aの鉛直下方向の床上の点を原点とし、図のように、y軸をとる。 重力加速度 の大きさをgとし、この小球にはたらく空気抵抗力は無視できるものとする。 向に一様な電場E (E>0)を加えた。 その後, 点Aから場の方向に小球を速さで投げ出した。 次に、地球上で、図3のように質量の小球に電気量g (40) の正の電荷を加え, 更に水平方 点Aの鉛直下方向の床上の点を原点とし、図のようにz, y軸をとる。 重力加速度の大きさをgと し、この小球にはたらく空気抵抗力は無視できるものとする。 y AA ho 点A h 床 h 図3 電場E 床 1 (1) 床に落下するまでの時間及び落下した点と原点Oとの距離を求めよ。 (2)同じ実験を重力加速度の大きさが1/2gの月面で行った。 地球で行った時、 投げてから床に落下す るまでの小球の軌跡が図2で表される点線であるとき, 月面で行ったときの軌跡の概形を実線で記 入し、なぜそうなるかを説明せよ。必要があれば次の数値を用いてよい。 (3)床に落下するまでのまでの時間及び落下した点と原点○との距離を求めよ。 (4) 床と衝突直前の小球の速さをを用いて求めよ。 (5) 小球の運動の軌跡は放物線となる。 mg=gEのとき、 軌跡の概形を実線で書け。 √2 =1.4 √3 =1.7 v6=2.4 =0.7 √2 点 A 20 0 重力加速度 g のときの軌跡 図2 =0.6 =0.4

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物理 高校生

最後の問題で力学的エネルギー保存の式が0以上としているのは何故ですか?

6 いろいろな運動 軌道 地球 する。 例題 50 地球の質量を M, 半径を R, 万有引力定数をGとする。 (1)地表すれすれに円軌道を描いて飛ぶ人工衛星の速さ(これを 第1宇宙速度という) と周期 T を求めよ。 (2)地表面における重力加速度gを用いて表せ。 (3)地表面から人工衛星を打ち出し,地球から無限遠方に到達させ たい。 打ち出す速度はv (これを第2宇宙速度という)以上でな ければならない。ひ を求めよ。 遠心力 (1)人工衛星の質量を とする。 (万有引力)=(遠心力) より GmM R2 心力 V₁ m R = m- R GM . 01= R T = 21- W = 2 (n=4) GmM R2 2лR R T= 2πR V₁ GM (2)(地表面での重力)=(遠心力) Vi mg = m- . v=gR R (3)打ち出した速さを v, 無限遠方での速さをu とおく。無限遠方での万有引力による位置エネ ルギーは0だから力学的エネルギー保存則より 万引力による位置エネルギ mo mv² +(-6)= mu² -mu20 R (打ち出した瞬間) ( 無限遠方) これを解いて≧ 2GM このとき R 万有引力による。 ココが 2GM(=√2vs) . 02= R ポイント) 位置エネルギーの VA m M ME -G(RW) [人工衛星を無限遠方に到達させるための条件] (運動エネルギー) + (万有引力による位置エネルギー) -18

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