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物理の問題です

写真の問題で、回答を考えたのですが、合ってるか一緒に考えていただきたいです。(本に解答がないので。)

写真下部の青文字の数値と、各惑星(?)のときの文章で示された大きさを、文章中の式に代入して

太陽→ 22.378×10^-10
白色矮星→22.378×10^-8
中性子星→22.378×10^-5
(22.378が気になるのですが、大丈夫でしょうか?)

後半の問題
X線源の位置には巨星があり、その線スペクトルの波長は周期的に変動していて別の星と連星系をなしていることが分かる。巨星の質量は推定可能なので軌道運動の解析から相手の惑星の質量を推定すると太陽の5~7倍で大きさが300km程度なのでコンパクト天体である。
(こちらもなにか抽象的な気がするので、わかる方よりよい説明を教えていただけると嬉しいです)

「物理の問題です 写真の問題で、回答を考え」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • ムッ

    私の手書き文章が問題文です。これ以上の情報・条件などはありません。強いて言うなら単位系はergのもの(秒、cm、g)のものを使うよう青文字の値は設定されています。

      補足日時:2022/10/30 18:09

A 回答 (2件)

問題文の運動エネルギーを示せというのは、だいたいこれくらいの大きさとでよいといっているのだと感じます。

言い換えれば仮数部は無視して指数部の大きさだけでよいということかなと考えます。計算をしてみたのですが、書かれているとおりになります。ここで問題なのは、仮数部が22.378(有効数字の桁数を考えてね)なら、2.2378として指数部を1繰り上げるので、問題文の通りの結果になりません。このあたりで悩んでいます。

 文章の方ですがわかる範囲で。
 巨星の質量は表面温度(スペクトル型)と関係するので推定可能です。線スペクトルが周期的に変化するのは、回転運動によるドップラー効果と関係しています。スペクトルのずれから視線方向(近づくか遠ざかるか)の速度が求められ、周期は公転周期に一致しますから、公転半径が求められます。これと遠心力の大きさの関係と万有引力の法則を利用すれば連星系の合計質量を求めることができます。巨星の質量がわかっていますから相手方の天体の質量も求めることができます。
 相手方の天体の大きさについては、実際に観測できないことには測定方法がないような気がします。基本的には表面温度と明るさの関係を利用するとか、ミリ秒程度以下の変動を検出する事で求められています。
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この回答へのお礼

詳しくありがとうございます。有効数字については見逃していたので気づいていただけてありがたかったです。後半の説明の方も改良していこうと思います!

お礼日時:2022/10/31 02:09

>太陽→ 22.378×10^-10


白色矮星→22.378×10^-8
中性子星→22.378×10^-5

その数値は何? 単位は?

それよりも、そもそもの「問題文」はどういうものなの?
何が条件で、何を求めるものなのか、さっぱり分からん。
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この回答へのお礼

問題文は私の手書きのこの文章のみです。条件も求めるものも書いてあるとおりです。これでは足りない、という場合は出版社さんの方に言ってください。私がわからないからここに投稿している理由の1部はそこにあります。分からないと言っている人に分からないと返さないでください。質疑応答になっていません。
単位と数値についても文にある通りergです。そこが分かっていない時点で、恐らくこの分野にあまり精通していない方なのかなと思います。少なくとも分からないと言っている方に返信してくださるレベルには無い気がするので、荒らしはご勘弁ください。(偏見ですが、こう言った見知らぬ人通しの会話で丁寧語を使わない時点であまり良くない方だと思います。)

お礼日時:2022/10/30 18:00

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