【旧作】等速円運動のまとめ【公式の意味・解法・ニュアンス】 - 質問解決D.B.(データベース)

【旧作】等速円運動のまとめ【公式の意味・解法・ニュアンス】

問題文全文(内容文):
等速円運動のまとめ動画です
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水平な板にあけた小さな穴に糸を通し、その一端に質量mの小物体Aを結んで板の上に置き、他端に質量MのおもりBをつるす。
糸と穴や板の間に摩擦はなく、重力加速度をgとする。

(1)
Aと板の間に摩擦はなく、図1のようにAは穴を中心とする半径rの等速円運動をしている。
その速さV₁を求めよ。

(2)
Aと板の間に摩擦があり、静止摩擦係数をとする。
板を止め、Aを静かに話すと、Aは穴に向かって動くものとする。

そこで、図2のように、穴を中心として板を水平面内で角速度でω回転させ、Aを板状に動くと、板に対してAは静止した。
Aと穴の距離をrとして、Aが制止するためのωの取り得る範囲を求めよ。
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問題文全文(内容文):
等速円運動のまとめ動画です
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水平な板にあけた小さな穴に糸を通し、その一端に質量mの小物体Aを結んで板の上に置き、他端に質量MのおもりBをつるす。
糸と穴や板の間に摩擦はなく、重力加速度をgとする。

(1)
Aと板の間に摩擦はなく、図1のようにAは穴を中心とする半径rの等速円運動をしている。
その速さV₁を求めよ。

(2)
Aと板の間に摩擦があり、静止摩擦係数をとする。
板を止め、Aを静かに話すと、Aは穴に向かって動くものとする。

そこで、図2のように、穴を中心として板を水平面内で角速度でω回転させ、Aを板状に動くと、板に対してAは静止した。
Aと穴の距離をrとして、Aが制止するためのωの取り得る範囲を求めよ。
投稿日:2019.03.30

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(1)波長λのⅩ線光子がもつエネルギーと運動量の大きさを,λ,h,cのうち必要な記号を用いてそれぞれ表せ。   
(2)x軸方向について,錯乱の前後での運動量保存の法則の式を表せ。
(3)錯乱の前後でのエネルギー保存の法則の式を示せ。
(4)(2),(3)の式からvを消去し,X線の波長の変化λ′-λを,m,c,hを用いて表せ。ただし,λ′-λはλやλ′に比べて十分に小さいとし,1/λ² + 1/λ'² ≒ 2/λλ'の関係を用いよ。
(5)錯乱X線の波長λ′は入射X線の波長λよりも長くなる。この理由を簡潔に説明せよ。
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