聖マリアンナ医科大学物理2013年第1問

以下の文章の(1)から(20)に適切な語句、数値または式を入れなさい。

〔1〕質量をもつ物体の間には常に引力がはたらく。これを(1)の法則という。質量$M$の地球と、地表上の質量$m$の物体との間にはたらく(1)の大きさは、地球の半径を$R$、(1)定数を$G$とすると(2)と書ける。地表での重力加速度を$g$とすると、地表の近くでは質量$m$の物体にはたらく重力は(3)と書けるので、地球の質量$M$を$G$、$R$、$g$で表すと(4)となる。$R=6.4\times 10^6$m、$g=9.8$m/s²、$G=6.7\times 10^{-11}$N・m²/kg²とすると、$M=(5)$kgとなる。
〔2〕音(音波)は、空気などの(6)中を進行方向に粗密を繰り返しながら伝わるので粗密波、または(7)波と呼ばれる。空気中の音速を$340$m/sとすると、$2000$Hzの音波(正弦波)の空気中の密の部分の繰り返し間隔は、(8)cmである。楽器の違いや「あ」や「い」などの母音の違いを聞き分けられるのは、(9)が異なるからである。また、人が相手の位置を把握できるのは、左右の耳の位置が会話の音声の波長程度に離れていることで、左右の耳に音声が到達する時刻がわずかに異なるからである。このように位置や時刻によって波の変位が異なることを(10)が異なるという。
〔3〕コイルに流れる電流の変化によって、コイルを貫く磁束が変化してそのコイル自身に起電力が誘起される。この現象を(11)という。この起電力は電流の変化する速さに比例し、この比例定数を(12)と呼ぶ。(12)の単位は(13)と呼ばれ、コイルの断面積を大きくすると(12)は(14)くなる。(12)が$0.2$(13)のコイルに$0.1$Aの電流が流れるとき、コイルに蓄えられるエネルギーは(15)Jである。
〔4〕異なる温度の物体を接触させておくと、やがて両者の温度は等しくなる。等しい温度になったとき、物理の用語では「両者は(16)の状態にある」という。この状態になるためには両者の間で何かが受け渡されていることになる。この受け渡されるものを(17)と呼んでおり、その量を(18)と呼ぶ。ある物体の温度を$1$Kだけ上昇させる(18)のことをその物体の(19)といい、1種類の物質でできている物体$1$gあたりの(19)はその物質の(20)と呼ばれる量である。