東大地学 2025年第1問(問2)

前の記事の続きです。(仕事で遅くなりましたが。。。)
問2となります。

問2
(1)
穴埋めに関しては地学基礎レベルですね。
特にCのオーロラは地学やってなくてもわかるのではないでしょうか。

A.対流
B.磁場
C.オーロラ

地学の怖いところはこういう知識問題が出るところです。
私はその対策として、教科書の索引を順番に見ながらその用語の説明できるかなどやっていました。

(2)
ウイーンの変位則の問題です。
定数書いてないなと思ったら、ちゃんと本文にヒントありますね。

ウィーンの変位則は黒体からの輻射のピークの波長が温度に反比例するという法則です。
温度と波長の積が一定ってことです。

恒星って青い方が温度が高いですよね。逆に赤い方が温度は低いです。
波長については青が短く、赤が長いです。

このへん覚えとくと試験中にも思い出しやすいかと思います。

問題本文にある通り5800Kで5.0×10^-7m
2.0×10^6Kのときは1.5×10^-9mとなります。

(3)
可視光の波長域ってたまに聞かれますよね。
最低限試験前には覚えちゃいましょう。

ア ③
イ   ④

(4)
サービス問題ですね。
誘導に従って計算するだけです。

単位時間・単位面積あたりなので全量を考える時は何秒と全面積が必要になります。
(a)
5.79×10^26kgが1年間で減ります。
それが2.0×10^30kgの何パーセントか。
0.03%
(b)
これもやるだけ問題です。
問題の条件は

1.太陽風の圧力は質量密度と速度^2の積らしい

2.太陽から離れるほど圧力は下がる(距離の2乗)

3.太陽風の圧力が星間物質圧力に等しいところが太陽圏の大きさ

ここから太陽圏の大きさ(半径)求めろです。

太陽からの1天文単位の場所(地球)での太陽風圧力は質量密度と速度が与えられているので分かりますね。

2天文単位離れるとその値が1/4倍になり
3天文単位離れると1/9倍になる

では、星間物質の圧力(1.0×10^-13Pa)になるのは何天文単位のときか?

1天文単位での圧力 2.56×10^-9 Pa
なので1.6×10^2
200天文単位が解となります。

(5)
デリンジャー現象は物理(センター試験)でも時々出てくる印象。

「同時に発生した時に早く起こる方はどちらか」なので速度が気になりますよね。
現象に関係するものは何かを考えると、デリンジャー現象は光速で伝わるX線などが原因、磁気嵐は荷電粒子によるものです。

荷電粒子は運動方程式を立てて求めたこともあるかもしれませんが少なくとも高速は越えられません。

となると高速で伝わるX線などが起因するデリンジャー現象の方が先におきますね。

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