問4 推進装置を用いることなく、遠心力と万有引力の釣り合いによって宇宙機Pが共通重心Oの周りを等速円運動するようにしたい。このためにはどのようなrの位置にPを配置すべきか。最も適切なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
2016-01-17 15:49:41問5 宇宙機Pが問4で求めた配置をされている場合、Pのもつ全力学的エネルギーとして最も適切なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。ただし、無限遠における万有引力による位置エネルギーを0とおく。
2016-01-17 15:50:41A a、b、cを正の実数とする。次の連立方程式(*)を満たす正の実数x、y、zについて考えよう。連立方程式(*)を満たす正の実数x、y、zは、z =(ア)、y = (イ)、z = cとなる。 pic.twitter.com/0FmwvPUXPF
2016-01-17 15:51:28ここで、x、y、zをそれぞれと質量の次元M、長さの次元L、時間の次元Tとおき、a、b、cをそれぞれ超新星爆発のエネルギーE、膨張するイジェクタ領域の質量密度ρ、爆発からの経過時間tとおくと、(イ)と同様の式で長さの次元をもつ量が与えられる。
2016-01-17 15:51:59このような単純な次元解析で求めた長さは、点源爆発においてt経過後の超新星イジェクタ領域の半径を記述するセドフ解と、数係数を除いて一致する。 問1 文章Aの空欄(イ)に入れる式として最も適切なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
2016-01-17 15:52:59問2 超新星爆発によるイジェクタの膨張にセドフ解が適用できる場合において、エネルギーがE = 1×10⁴⁴ J、密度が1×10⁻²⁰ kg/m³のとき、イジェクタ領域の半径が10光年になる時間スケールとして最も適切なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
2016-01-17 15:53:26B 半径rの軽い球形断熱容器に密閉された、総質量Mの気体を考えよう。この気体は分子量μの単原子分子理想気体であるとし、この気体自身の分子同士に働く引力・斥力はすべて無視する。また、この気体は容器内に均一に分布しているとする。この結果、器壁にはこの気体から圧力Pが働いている。
2016-01-17 15:54:36問3 r=7×10⁸ m、M=2×10³⁰ kg、μ=1×10⁻³ kg/mol、P=2×10¹⁶ Paとする。理想気体の状態方程式によってこの気体の温度を求めたとき、温度の値として最も適切なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
2016-01-17 15:55:35問4 問3のr、M、Pは、それぞれ太陽半径、太陽質量、太陽中心圧力の大まかな値であるが、問3の答はより精密なモデルによる太陽中心温度(~10⁷ K)とは桁が合わない。その理由として最も適切でないものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
2016-01-17 15:56:41文章 坂本真綾様の名曲『風待ちジェット』には、 「この手を 手をとって 一緒に行こうよ♪ 手を 手をのばし 星掴むんだ♪」 と歌われている。ここでは、地球に立っている観測者が近隣の恒星まで手を伸ばし、この恒星を掴んだと考えよう。
2016-01-17 15:57:24簡単のため、地球の太陽に対する公転軌道は半径aの円としよう。この場合、観測者が恒星を掴んだまま地球が太陽の周りを一周すると、観測者の腕が描く軌跡は円錐となる。この円錐の頂角を2θ、観測者の腕の長さをx (≫ a) とおく。
2016-01-17 15:57:48問2 観測者の腕の長さが3×10¹⁶ mであるとき、θの値として最も適切なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。なお、aは1天文単位である。
2016-01-17 15:58:50問3 文章は年周視差を利用した恒星までの距離の測定原理を述べているが、年周視差を利用した方法では、おおよそ10³光年程度以遠の距離の測定には適しない。その理由として最も適切でないものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
2016-01-17 15:59:55「平成28年度 センター試験ごっこ 宇宙物理」はプロフィールページ先頭にしばらく固定させていただきますのよ。 #学術たんセンター試験 #センター試験ごっこ twitter.com/astrophys_tan/…
2016-01-17 16:07:17#学術たんセンター試験 #センター試験ごっこ 平成28年度 センター試験ごっこ 宇宙物理 問題は以下に続く。(隊列は君に続く)
2016-01-17 15:31:37「「平成28年度 センター試験ごっこ 宇宙物理」解答&講評」をトゥギャりました。 togetter.com/li/927300
2016-01-18 19:18:41【デザイナーズノート】第5問に何とかねじ込めましたけれど、今回の学術たんセンター試験で最も苦労したのは坂本真綾様楽曲から出題するネタがだんだん尽きてきたことですわ。わたくしまだまだ坂本真綾様クラスタとしての修行が足りませんのよ。 twitter.com/astrophys_tan/…
2016-01-17 16:28:09今回のわたくしの第4問文章Aは去年のセンター試験数学IIBの大問1の〔2〕のオマージュですわ。 twitter.com/astrophys_tan/…
2016-01-17 16:32:21進捗が厳しいはずですのに学術たんセンター試験なんて作っている時間があるのですかしら? わたくしはとんでもない思い違いをしていたのかもしれませんわ。
2016-01-17 16:14:36