No.1
- 回答日時:
丸ごと書いてしまうのも何なので,少々ヒントを。
(なお,「xのy乗」のことを「x^y」と表します。)まず,問題に間違いがあります。半径をrとすると,球の表面積は4πrではなくて,4πr^2です。
また,太陽定数は(およそ)1.4kW/(m^2・分)=2.0cal/(cm^2・分)です。単位の分母に時間の分が入ります。(あとワットのWは大文字ね)
太陽定数の意味は分かっているということを前提に書きます。(分からなかったら高校の地学Iの教科書を見ましょう)
問1)
太陽を中心とし,太陽~地球の距離を半径とした,巨大な球面を考えます。
この球面上で1分間に受取るエネルギーが,1cm^2あたり2.0calですから,あとはこれに球面の表面積を掛ければ出ますね。
太陽~地球の距離がわからないと解けないのですが(これも教科書に載っているはず。1天文単位という),このぐらいはここで教えてしまってもいいでしょう。1.5×10^8kmです。
単位をcmにそろえるのを忘れると,桁数が合いませんのでご注意。
問2)
これは図を見れば一発なのですが,一応言葉で説明しましょう。たいていの地学の参考書にはのっていそうですが。
地球の中心を通り地軸を含む平面を考える。この平面上にあって,かつ,太陽からの放射を地球が受取っている部分に相当する範囲はどこでしょうか。
まわりくどい言い方で分かりにくいかもしれませんが,要するに,地球の中心を中心点とし,北極・南極点を通る円を描けば,その円の内部になりますね。
地球の半径をrとすると,この円の面積はπr^2。
一方,この円の範囲で受けとったエネルギーが,実際には地表面全体にゆきわたるわけで,地表面全体の面積(つまり地球の表面積)は,4πr^2。
ということは,もらったエネルギーを,4倍の面積に拡げないといけないから,単位面積あたりの受取るエネルギーは逆に4分の1になりますね。
……丸ごとは書かないといいつつ,なかなかそれも難しいので,結局はほとんど全部書いたようなものですが,いかがでしょうか。
No.2
- 回答日時:
こんにちは。
puni2さんの回答 問1) は、太陽が宇宙空間全体に(1分間あたり)
出しているエネルギーの計算方法では?
問1)の考え方は、puni2さんの回答 問2)の前半で良いのでは?
問2)の考え方は、puni2さんの回答 問2)の後半で良いと
思います。太陽定数は、大気最上層での値であり、地表面では
途中の反射や吸収などで減ってしまう、というのは
考えなくとも良さそうですね。
では。
No.3
- 回答日時:
こんにちは.おじゃまします.
>また,太陽定数は(およそ)1.4kW/(m^2・分)=2.0cal/(cm^2・分)です。
念のためですが,これは,1.4kW/m^2 ですね.
で,単位変換すると,2.0cal/(cm^2・分) になりますね.
解答は,私もjun1038さんが解釈されている通りと思います.
No.4ベストアンサー
- 回答日時:
とまれ、問い1)は、月を見ると分かりますが、月に光が当たっている部分は、その輪郭線の内側でしょう。月が丸いか平たいかは関係ありませんね。
それと同じで、地球に当たる全エネルギーというのは、太陽から見た地球の円盤の輪郭のなかの面積なのです。地球が丸いか平たいかはこの場合、関係ありません。だから、太陽定数は、平方cm当たりで出ていますから、地球の円盤の見かけの全面積、つまり、πr^2を、cm単位で計算して、これに太陽定数をかけると、求める全エネルギーが出てくるのです。
1km=1000m=10^3m=10^5cm
半径=6.4X10^3km=6.4X10^8 cm
見かけの面積=πr^2=πX(6.4X10^8)^2 平方cm
=3.14X40.96X10^16 平方cm
この全面積に太陽定数2,0をかけるのです。
全エネルギー=2.0X3.14X40.96X10^16
=2.0X3.14X4.096X10^17
電卓で計算してください。大体、2.4X10^18 cal/分 になるはずです。
問い2)地球の受け取る全エネルギーは、
上の式で、地球の見変えの面積 πr^2 に太陽定数をかけたものでした。
これを、地球の全表面積で割ればよいのです。
地球は球体ですから、その全表面積は、4πr^2 の式で出てきます。
これは、先のπr^2の4倍です。すると、
太陽定数の1/4が、地球全体の表面1平方cm当たりのエネルギーになります。
だから、答え=太陽定数X(1/4) つまり、2.0の1/4です。
答えは、0.5 cal/分 でしょう。
No.5
- 回答日時:
すみません,ちょっとボケていましたね。
jun1038さん,clark622さん,どうもありがとうございました。ご指摘の通りです。
大気の吸収は,たぶん「無視できるものとする」ということなのでしょうね。
とそれだけだと,質問者さんに通じないかもしれないので,もう少し補足(あるいは言い訳)。
問1は,単に問題の冒頭の「地球全体が受ける」を見落としていただけです。あ~恥ずかしい。実際,「太陽が放射するエネルギーの総量は」という問題のことも多いので,ついつい先入観でやってしまいました。(^^;)
問2。W(ワット)という単位はJ/s(ジュール毎秒)に等しいので,もともと分母に時間が含まれているのです。あとは単位換算の問題。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・人生のプチ美学を教えてください!!
- ・10秒目をつむったら…
- ・あなたの習慣について教えてください!!
- ・牛、豚、鶏、どれか一つ食べられなくなるとしたら?
- ・【大喜利】【投稿~9/18】 おとぎ話『桃太郎』の知られざるエピソード
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
この英文の和訳をお願いします。
-
地球の丸さがはっきり分かる高度
-
地球を半分に切ったらどうなるの?
-
卯酉線と緯線
-
大雨の降ったあとの夜空って 星...
-
アノマロカリスはなぜ滅んだ?
-
「星の王子さま」はどうして蛇...
-
北海道の空が近く感じるのはな...
-
高校物理、ケプラー問題
-
宇宙の始め 『真空のエネルギー...
-
氷河期の原因は何だったのでし...
-
スイカは海に浮かぶ?
-
ヘリコプターで宙に浮いてても...
-
なぜ the earth や the sun
-
宇宙関係の仕事
-
月は昔、地球の一部だったの?
-
『地球』は固有名詞ですか???
-
砂や石には栄養素はないのですか?
-
地球儀が傾いているのは、地球...
-
ballとsphereの違い
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
地球の丸さがはっきり分かる高度
-
地球の中心も核融合してるんですか
-
もし太陽フレアのまっただ中に...
-
地球を半分に切ったらどうなるの?
-
卯酉線と緯線
-
太古の地球の海は塩分濃度が高...
-
アマテラス粒子が、
-
北半球に大陸が多いのはなぜ?
-
地球の名前の由来
-
ガンダムSEEDに出てきた砂漠は...
-
5歳児にわかる地球の大きさ
-
地球のマグマは何故冷えないのか
-
大雨の降ったあとの夜空って 星...
-
地球を回しているのは誰ですか?
-
地球はいつから地球なのか?
-
もしも完全に水平な道路を造っ...
-
【地球空洞説の立証】地球空洞...
-
地球の重量について
-
潮汐は何故一日二回あるの ?
-
名古屋モード学園近くにある球...
おすすめ情報