【ハイレベル物理#3-2】エネルギー保存則【高校物理力学編】 - 質問解決D.B.(データベース)

【ハイレベル物理#3-2】エネルギー保存則【高校物理力学編】

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エネルギー保存則の説明動画です
単元: #物理#力学#理科(高校生)
指導講師: 受験メモ山本
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投稿日:2020.09.21

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単元: #物理#理科(高校生)#原子
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師: 理数個別チャンネル
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図のように,波長λのX線光子がx軸上を正の向きに進み,原点に静止している質量mの電子によって錯乱された。散乱後,X線光子は,x軸の負の向きに波長λ′となって進み,電子は,x軸の正の向きに速さvで進んだ。プランク定数をh,真空中の光速をcとする。
(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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指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
ある物体が、原点Oを中心として、軸上で周期6.0sの単振動をしている。図の点A、Bは単振動の両端であり、物体が点Aにある時刻をt=0とする。
(1) 単振動の振幅はいくらか。
(2) 物体が点Aから原点Oに達するまでにかかる時間はいくらか。
(3) 物体が点Aからx=0.25mの点Cに達するまでにかかる時間はいくらか。
(4) 縦軸に変位をx横軸に時刻tをとり、0~6.0sにおけるxーtグラフを描け。
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