第1章物理学とは何かWhat is Physics?原書 p.5–54
Test Prep実力テスト
Multiple Choice選択問題
1.1 Physics: Definitions and Applications 39Modern physics could best be described as the combination of which theories?
1.1 物理学:定義と応用 39現代物理学を最もよく言い表すのは、どの理論の組み合わせか。
a. quantum mechanics and Einstein’s theory of relativityb. quantum mechanics and classical physicsc. Newton’s laws of motion and classical physicsd. Newton’s laws of motion and Einstein’s theory of relativity
a. 量子力学とアインシュタインの相対性理論b. 量子力学と古典物理学c. ニュートンの運動の法則と古典物理学d. ニュートンの運動の法則とアインシュタインの相対性理論
40Which of the following could be studied accurately using classical physics?
40次のうち、古典物理学を使って正確に研究できるのはどれか。
a. the strength of gravity within a black holeb. the motion of a plane through the sky
a. ブラックホール内部の重力の強さb. 空を飛ぶ飛行機の運動
c. the collisions of subatomic particlesd. the effect of gravity on the passage of time
c. 素粒子どうしの衝突d. 重力が時間の進みに及ぼす影響
41Which of the following best describes why knowledge of physics is necessary to understand all other sciences?
41他のあらゆる科学を理解するのに物理学の知識が必要な理由を、最もよく言い表しているのはどれか。
a. Physics explains how energy passes from one object to another.b. Physics explains how gravity works.
a. 物理学は、エネルギーがある物体から別の物体へどう移るかを説明するから。b. 物理学は、重力がどう働くかを説明するから。
c. Physics explains the motion of objects that can be seen with the naked eye.d. Physics explains the fundamental aspects of the universe.
c. 物理学は、肉眼で見える物体の運動を説明するから。d. 物理学は、宇宙の基本的な側面を説明するから。
42What does radiation therapy, used to treat cancer patients, have to do with physics?
42がん患者の治療に使われる放射線治療は、物理学とどう関係しているか。
a. Understanding how cells reproduce is mainly about physics.b. Predictions of the side effects from the radiation therapy are based on physics.
a. 細胞がどう増殖するかを理解することは、主に物理学の問題だから。b. 放射線治療の副作用の予測は物理学にもとづいているから。
awesomeness is measured by: the number of songs downloaded and the number of times the song was used in movies.b. Create an equation that shows how to calculate your unit. Then, using your equation, create a sample dataset that you could graph. Are your two subunits related linearly, quadratically, or inversely?
ダウンロードされた回数と、その曲が映画で使われた回数で測る、といったぐあいである。b. 自分の単位を計算する式を作れ。次にその式を使って、グラフに描けるデータの例を作れ。二つの下位量は、一次の関係か、二次の関係か、反比例の関係か。
c. The devices used for generating some kinds of radiation are based on principles of physics.d. Predictions of the life expectancy of patients receiving radiation therapy are based on physics.
c. ある種の放射線を出す装置は、物理学の原理にもとづいているから。d. 放射線治療を受けた患者の余命の予測は物理学にもとづいているから。
1.2 The Scientific Methods 43The free-electron model of metals explains some of the important behaviors of metals by assuming the metal’s electrons move freely through the metal without repelling one another. In what sense is the free-electron theory based on a model?
1.2 科学の方法 43金属の自由電子モデルは、金属中の電子が互いに反発せずに自由に動くと仮定することで、金属の重要な性質のいくつかを説明する。自由電子論はどんな意味でモデルにもとづいているのか。
a. Its use requires constructing replicas of the metal wire in the lab.b. It involves analyzing an imaginary system simpler than the real wire it resembles.c. It examines a model, or ideal, behavior that other metals should imitate.d. It attempts to examine the metal in a very realistic, or model, way.
a. それを使うには、実験室で金属線の複製を作らねばならないから。b. 似せた相手である実際の金属線よりも単純な、想像上の系を分析しているから。c. 他の金属が見習うべき模範的な、理想の振る舞いを調べているから。d. 金属をきわめて現実的な、模範的なしかたで調べようとしているから。
44A scientist wishes to study the motion of about 1,000 molecules of gas in a container by modeling them as tiny billiard balls bouncing randomly off one another. Which of the following is needed to calculate and store data on their detailed motion?
44ある科学者が、容器の中の約1,000個の気体分子の運動を、互いに無秩序にぶつかり合う小さなビリヤードの球としてモデル化して研究したいと考えている。その詳しい運動を計算しデータを保存するには、次のうち何が必要か。
a. a group of hypotheses that cannot be practically tested in real lifeb. a computer that can store and perform calculations on large data setsc. a large amount of experimental results on the molecules and their motiond. a collection of hypotheses that have not
a. 実際には検証しようのない仮説の集まりb. 大きなデータの組を保存し計算できるコンピュータc. 分子とその運動についての大量の実験結果d. 分子についての、まだ
yet been tested regarding the molecules
検証されていない仮説の集まり
45When a large body of experimental evidence supports a hypothesis, what may the hypothesis eventually be considered?
45大量の実験的証拠がある仮説を支持するとき、その仮説はやがて何とみなされうるか。
a. observationb. insight
a. 観察b. 洞察
c. conclusiond. law
c. 結論d. 法則
46While watching some ants outside of your house, you notice that the worker ants gather in a specific area on your lawn. Which of the following is a testable hypothesis that attempts to explain why the ants gather in that specific area on the lawn.
46家の外でアリを眺めていると、働きアリが芝生の特定の場所に集まっていることに気づいた。アリがその場所に集まる理由を説明しようとする、検証可能な仮説は次のうちどれか。
a. The worker thought it was a nice location.b. because ants may have to find a spot for the queen to lay eggsc. because there may be some food particles lying thered. because the worker ants are supposed to group together at a place.
a. その働きアリがよい場所だと思ったから。b. アリは女王が卵を産む場所を見つけねばならないのかもしれないから。c. そこに食べ物のかけらが落ちているのかもしれないから。d. 働きアリは一か所に集まることになっているから。
1.3 The Language of Physics: Physical Quantities and Units 47Which of the following would describe a length that is of a meter?a. kilometersb. megametersc. millimetersd. micrometers
1.3 物理学の言語:物理量と単位 471メートルのにあたる長さを表すのは次のうちどれか。a. キロメートルb. メガメートルc. ミリメートルd. マイクロメートル
48Suppose that a bathroom scale reads a person’s mass as 65 kg with a 3 percent uncertainty. What is the uncertainty in their mass in kilograms?
48ある体重計が、ある人の質量を3パーセントの不確かさで65 kgと表示したとする。この人の質量の不確かさはキログラムでいくらか。
Short Answer記述式
1.1 Physics: Definitions and Applications 51Describe the aims of physics.a. Physics aims to explain the fundamental aspects of our universe and how these aspects interact with one another.b. Physics aims to explain the biological aspects of our universe and how these aspects interact with one another.c. Physics aims to explain the composition, structure and changes in matter occurring in the universe.d. Physics aims to explain the social behavior of living beings in the universe.
1.1 物理学:定義と応用 51物理学の目的を述べよ。a. 物理学は、この宇宙の基本的な側面と、それらが互いにどう作用し合うかを説明することを目指す。b. 物理学は、この宇宙の生物学的な側面と、それらが互いにどう作用し合うかを説明することを目指す。c. 物理学は、宇宙で起こる物質の組成・構造・変化を説明することを目指す。d. 物理学は、宇宙における生き物の社会的な振る舞いを説明することを目指す。
a. 2 kgb. 98 kgc. 5 kgd. 0
a. 2 kgb. 98 kgc. 5 kgd. 0
49Which of the following best describes a variable?a. a trend that shows an exponential relationshipb. something whose value can change over multiple measurementsc. a measure of how much a plot line changes along the y-axisd. something that remains constant over multiple measurements
49変数を最もよく言い表しているのはどれか。a. 指数関係を示す傾向b. 測定するたびに値が変わりうるものc. グラフの線がy軸方向にどれだけ変わるかの尺度d. 何度測定しても一定のままであるもの
50A high school track coach has just purchased a new stopwatch that has an uncertainty of ±0.05 s . Runners on the team regularly clock 100-m sprints in 12.49 s to 15.01 s . At the school’s last track meet, the first-place sprinter came in at 12.04 s and the second-place sprinter came in at 12.07 s . Will the coach’s new stopwatch be helpful in timing the sprint team? Why or why not?
50ある高校の陸上部の監督が、不確かさ±0.05秒の新しいストップウォッチを買った。部員は100 m走をふだん12.49秒から15.01秒で走る。前回の競技会では、1位の選手が12.04秒、2位の選手が12.07秒だった。この新しいストップウォッチは、短距離陣の計時に役立つか。役立つ、あるいは役立たない理由は何か。
a. No, the uncertainty in the stopwatch is too large to effectively differentiate between the sprint times.b. No, the uncertainty in the stopwatch is too small to effectively differentiate between the sprint times.c. Yes, the uncertainty in the stopwatch is too large to effectively differentiate between the sprint times.d. Yes, the uncertainty in the stopwatch is too small to effectively differentiate between the sprint times.
a. 役立たない。ストップウォッチの不確かさが大きすぎて、走破時間を有効に区別できないから。b. 役立たない。ストップウォッチの不確かさが小さすぎて、走破時間を有効に区別できないから。c. 役立つ。ストップウォッチの不確かさが大きすぎて、走破時間を有効に区別できないから。d. 役立つ。ストップウォッチの不確かさが小さすぎて、走破時間を有効に区別できないから。
52Define the fields of magnetism and electricity and state how are they are related.
52磁気の分野と電気の分野をそれぞれ定義し、両者がどう関係しているかを述べよ。
a. Magnetism describes the attractive force between a magnetized object and a metal like iron. Electricity involves the study of electric charges and their movements. Magnetism is not related to the electricity.b. Magnetism describes the attractive force between a magnetized object and a metal like iron. Electricity involves the study of electric charges and their movements. Magnetism is produced by a flow electrical charges.c. Magnetism involves the study of electric
a. 磁気は、磁化された物体と鉄のような金属の間にはたらく引力を表す。電気は電荷とその移動を扱う。磁気は電気とは関係がない。b. 磁気は、磁化された物体と鉄のような金属の間にはたらく引力を表す。電気は電荷とその移動を扱う。磁気は電荷の流れによって生じる。c. 磁気は電荷と
charges and their movements. Electricity describes the attractive force between a magnetized object and a metal.Magnetism is not related to the electricity. d. Magnetism involves the study of electric charges and their movements. Electricity describes the attractive force between a magnetized object and a metal.Magnetism is produced by the flow electrical charges.
その移動を扱う。電気は、磁化された物体と金属の間にはたらく引力を表す。磁気は電気とは関係がない。d. 磁気は電荷とその移動を扱う。電気は、磁化された物体と金属の間にはたらく引力を表す。磁気は電荷の流れによって生じる。
53Describe what two topics physicists are trying to unify with relativistic quantum mechanics. How will this unification create a greater understanding of our universe?
53相対論的量子力学によって物理学者が統一しようとしている二つの主題は何か。この統一は、宇宙についてのより深い理解をどう生むか。
a. Relativistic quantum mechanics unifies quantum mechanics with Einstein’s theory of relativity. The unified theory creates a greater understanding of our universe because it can explain objects of all sizes and masses.b. Relativistic quantum mechanics unifies classical mechanics with Einstein’s theory of relativity. The unified theory creates a greater understanding of our universe because it can explain objects of all sizes and masses.c. Relativistic quantum mechanics unifies quantum mechanics with Einstein’s theory of relativity. The unified theory creates a greater understanding of our universe because it is unable to explain objects of all sizes and masses.d. Relativistic quantum mechanics unifies classical mechanics with the Einstein’s theory of relativity. The unified theory creates a greater understanding of our universe because it is unable to explain objects of all sizes and masses.
a. 相対論的量子力学は量子力学とアインシュタインの相対性理論を統一する。この統一理論は、あらゆる大きさと質量の対象を説明できるので、宇宙についてのより深い理解を生む。b. 相対論的量子力学は古典力学とアインシュタインの相対性理論を統一する。この統一理論は、あらゆる大きさと質量の対象を説明できるので、宇宙についてのより深い理解を生む。c. 相対論的量子力学は量子力学とアインシュタインの相対性理論を統一する。この統一理論は、あらゆる大きさと質量の対象を説明できないので、宇宙についてのより深い理解を生む。d. 相対論的量子力学は古典力学とアインシュタインの相対性理論を統一する。この統一理論は、あらゆる大きさと質量の対象を説明できないので、宇宙についてのより深い理解を生む。
54The findings of studies in quantum mechanics have been described as strange or weird compared to those of classical physics. Explain why this would be so.
54量子力学の研究で分かったことは、古典物理学のそれに比べて奇妙だ、変だと言われてきた。なぜそうなるのかを説明せよ。
a. It is because the phenomena it explains are outside the normal range of human experience which deals with much larger objects.b. It is because the phenomena it explains can be perceived easily, namely, ordinary-sized objects.c. It is because the phenomena it explains are outside the normal range of human
a. 量子力学が説明する現象は、はるかに大きな対象を相手にする人間の通常の経験の範囲の外にあるから。b. 量子力学が説明する現象は、ふつうの大きさの物体であって、簡単に知覚できるから。c. 量子力学が説明する現象は人間の通常の
experience, namely, the very large and the very fast objects. d. It is because the phenomena it explains can be perceived easily, namely, the very large and the very fast objects.
経験の範囲の外、すなわちきわめて大きく、きわめて速い対象だから。 d. 量子力学が説明する現象は、きわめて大きく、きわめて速い対象であって、簡単に知覚できるから。
55How could knowledge of physics help you find a faster way to drive from your house to your school?
55家から学校まで車でより速く行く道を見つけるのに、物理学の知識はどう役立つか。
a. Physics can explain the traffic on a particular street and help us know about the traffic in advance.b. Physics can explain about the ongoing construction of roads on a particular street and help us know about delays in the traffic in advance.c. Physics can explain distances, speed limits on a particular street and help us categorize faster routes.d. Physics can explain the closing of a particular street and help us categorize faster routes.
a. 物理学は特定の通りの交通量を説明し、渋滞を前もって知らせてくれる。b. 物理学は特定の通りで進行中の道路工事を説明し、渋滞の遅れを前もって知らせてくれる。c. 物理学は距離や特定の通りの制限速度を説明し、より速い経路を選び分けるのに役立つ。d. 物理学は特定の通りの通行止めを説明し、より速い経路を選び分けるのに役立つ。
56How could knowledge of physics help you build a sound and energy-efficient house?
56頑丈で省エネな家を建てるのに、物理学の知識はどう役立つか。
a. An understanding of force, pressure, heat, electricity, etc., which all involve physics, will help me design a sound and energy-efficient house.b. An understanding of the air composition, chemical composition of matter, etc., which all involves physics, will help me design a sound and energy-efficient house.c. An understanding of material cost and economic factors involving physics will help me design a sound and energy-efficient house.d. An understanding of geographical location and social environment which involves physics will help me design a sound and energy-efficient house.
a. 力、圧力、熱、電気など、いずれも物理学が関わるものを理解していれば、頑丈で省エネな家を設計するのに役立つ。b. 空気の組成や物質の化学組成など、いずれも物理学が関わるものを理解していれば、頑丈で省エネな家を設計するのに役立つ。c. 物理学が関わる材料費や経済的要因を理解していれば、頑丈で省エネな家を設計するのに役立つ。d. 物理学が関わる地理的位置や社会環境を理解していれば、頑丈で省エネな家を設計するのに役立つ。
57What aspects of physics would a chemist likely study in trying to discover a new chemical reaction?
57化学者が新しい化学反応を見つけようとするとき、物理学のどんな側面を調べることになりそうか。
a. Physics is involved in understanding whether the reactants and products dissolve in water.b. Physics is involved in understanding the amount of energy released or required in a chemical reaction.c. Physics is involved in what the products of
a. 反応物と生成物が水に溶けるかどうかの理解に物理学が関わる。b. 化学反応で放出される、あるいは必要になるエネルギーの量の理解に物理学が関わる。c. 反応の生成物が
the reaction will be. d. Physics is involved in understanding the types of ions produced in a chemical reaction.
何になるかに物理学が関わる。 d. 化学反応で生じるイオンの種類の理解に物理学が関わる。
1.2 The Scientific Methods 58You notice that it takes more force to get a large box to start sliding across the floor than it takes to get the box sliding faster once it is already moving. Create a testable hypothesis that attempts to explain this observation.
1.2 科学の方法 58大きな箱を床の上で滑らせ始めるのに要する力は、すでに動いている箱をもっと速く滑らせるのに要する力より大きいことに気づいた。この観察を説明しようとする、検証可能な仮説を立てよ。
a. The floor has greater distortions of space-time for moving the sliding box faster than for the box at rest.b. The floor has greater distortions of space-time for the box at rest than for the sliding box.c. The resistance between the floor and the box is less when the box is sliding then when the box is at rest.d. The floor dislikes having objects move across it and therefore holds the box rigidly in place until it cannot resist the force.
a. 床は、静止した箱よりも、滑っている箱を速く動かすときのほうが時空を大きくゆがめる。b. 床は、滑っている箱よりも、静止した箱に対して時空を大きくゆがめる。c. 床と箱の間の抵抗は、箱が静止しているときより滑っているときのほうが小さい。d. 床は物が上を動くのを嫌うので、力に抗しきれなくなるまで箱をその場に固く押さえつけている。
59Design an experiment that will test the following hypothesis: driving on a gravel road causes greater damage to a car than driving on a dirt road.
59次の仮説を検証する実験を設計せよ。「砂利道を走るほうが、土の道を走るより車に大きな損傷を与える」
a. To test the hypothesis, compare the damage to the car by driving it on a smooth road and a gravel road.b. To test the hypothesis, compare the damage to the car by driving it on a smooth road and a dirt road.c. To test the hypothesis, compare the damage to the car by driving it on a gravel road and the dirt road.d. This is not a testable hypothesis.
a. 仮説を検証するには、舗装路と砂利道を走らせて車の損傷を比べる。b. 仮説を検証するには、舗装路と土の道を走らせて車の損傷を比べる。c. 仮説を検証するには、砂利道と土の道を走らせて車の損傷を比べる。d. これは検証可能な仮説ではない。
60How is a physical model, such as a spherical mass held in place by springs, used to represent an atom vibrating in a solid, similar to a computer-based model, such as that predicting how gravity affects the orbits of the planets?
60固体中で振動する原子を表すためにばねで支えた球を使うような実物モデルは、惑星の軌道に重力がどう影響するかを予測するコンピュータ上のモデルと、どんな点で似ているか。
a. Both a physical model and a computer-based model should be built around a hypothesis and could be able to test the hypothesis.b. Both a physical model and a computer-based model should be built around a hypothesis but they cannot be used to test the hypothesis.
a. 実物モデルもコンピュータ上のモデルも、仮説を軸に組み立てられ、その仮説を検証できるはずである。b. 実物モデルもコンピュータ上のモデルも、仮説を軸に組み立てられるが、仮説の検証には使えない。
c. Both a physical model and a computer-based model should be built around the results of scientific studies and could be used to make predictions about the system under study.d. Both a physical model and a computer-based model should be built around the results of scientific studies but cannot be used to make predictions about the system under study.
c. 実物モデルもコンピュータ上のモデルも、科学的研究の結果を軸に組み立てられ、研究対象の系について予測するのに使えるはずである。d. 実物モデルもコンピュータ上のモデルも、科学的研究の結果を軸に組み立てられるが、研究対象の系について予測するのには使えない。
61Explain the advantages and disadvantages of using a model to predict a life-or-death situation, such as whether or not an asteroid will strike Earth.
61小惑星が地球に衝突するかどうかといった生死に関わる状況を予測するのにモデルを使うことの、利点と欠点を説明せよ。
a. The advantage of using a model is that it provides predictions quickly, but the disadvantage of using a model is that it could make erroneous predictions.b. The advantage of using a model is that it provides accurate predictions, but the disadvantage of using a model is that it takes a long time to make predictions.c. The advantage of using a model is that it provides predictions quickly without any error. There are no disadvantages of using a scientific model.d. The disadvantage of using models is that it takes longer time to make predictions and the predictions are inaccurate. There are no advantages to using a scientific model.
a. 利点は予測が速く得られること、欠点は誤った予測をしうることである。b. 利点は正確な予測が得られること、欠点は予測に長い時間がかかることである。c. 利点は誤りなく速く予測が得られることである。科学的モデルを使うことに欠点はない。d. 欠点は予測に長い時間がかかり、しかも予測が不正確なことである。科学的モデルを使うことに利点はない。
62A friend tells you that a scientific law cannot be changed. State whether or not your friend is correct and then briefly explain your answer.
62友人が、科学法則は変えられないと言う。この友人が正しいかどうかを述べ、理由を簡単に説明せよ。
a. Correct, because laws are theories that have been proved true.b. Correct, because theories are laws that have been proved true.c. Incorrect, because a law is changed if new evidence contradicts it.d. Incorrect, because a law is changed when a theory contradicts it.
a. 正しい。法則とは真と証明された理論だから。b. 正しい。理論とは真と証明された法則だから。c. 正しくない。新しい証拠が反するなら法則は変わるから。d. 正しくない。理論が反するなら法則は変わるから。
63How does a scientific law compare to a local law, such as that governing parking at your school, in terms of whether or not laws can be changed, and how universal a law is?
63科学法則は、学校の駐車規則のような地域の規則と比べて、変えられるかどうかと、どれだけ普遍的かという点でどう違うか。
a. A local law applies only in a specific area, but a scientific law is applicable throughout the universe. Both the local law and the scientific law can change.b. A local law applies only in a specific area,
a. 地域の規則は特定の場所にしか当てはまらないが、科学法則は宇宙のどこでも当てはまる。地域の規則も科学法則も変わりうる。b. 地域の規則は特定の場所にしか当てはまらないが、
but a scientific law is applicable throughout the universe. A local law can change, but a scientific law cannot be changed.c. A local law applies throughout the universe but a scientific law is applicable only in a specific area. Both the local and the scientific law can change.d. A local law applies throughout the universe, but a scientific law is applicable only in a specific area. A local law can change, but a scientific law cannot be changed.
科学法則は宇宙のどこでも当てはまる。地域の規則は変わりうるが、科学法則は変えられない。c. 地域の規則は宇宙のどこでも当てはまるが、科学法則は特定の場所にしか当てはまらない。地域の規則も科学法則も変わりうる。d. 地域の規則は宇宙のどこでも当てはまるが、科学法則は特定の場所にしか当てはまらない。地域の規則は変わりうるが、科学法則は変えられない。
64Can the validity of a model be limited, or must it be universally valid? How does this compare to the required validity of a theory or a law?
64モデルの妥当性は限られていてよいのか、それとも普遍的に妥当でなければならないのか。これは理論や法則に求められる妥当性と比べてどうか。
a. Models, theories and laws must be universally valid.b. Models, theories, and laws have only limited validity.c. Models have limited validity while theories and laws are universally valid.d. Models and theories have limited validity while laws are universally valid.
a. モデルも理論も法則も、普遍的に妥当でなければならない。b. モデルも理論も法則も、限られた妥当性しか持たない。c. モデルは限られた妥当性しか持たないが、理論と法則は普遍的に妥当である。d. モデルと理論は限られた妥当性しか持たないが、法則は普遍的に妥当である。
1.3 The Language of Physics: Physical Quantities and Units 65The speed of sound is measured at on a certain day. What is this in ? Report your answer in scientific notation.
1.3 物理学の言語:物理量と単位 65ある日の音の速さはと測定された。これはでは何になるか。科学的記数法で答えよ。
66Describe the main difference between the metric system and the U.S. Customary System.a. In the metric system, unit changes are based on powers of 10, while in the U.S. customary system, each unit conversion has unrelated conversion factors.b. In the metric system, each unit conversion has unrelated conversion factors, while in the U.S. customary system, unit changes are based on powers of 10.c. In the metric system, unit changes are based on powers of 2, while in the U.S. customary system, each unit conversion has unrelated conversion factors.d. In the metric system, each unit conversion has unrelated conversion factors, while in the U.S. customary system, unit changes
66メートル法とヤード・ポンド法(米国慣用単位)の主な違いを述べよ。a. メートル法では単位の変化が10の累乗にもとづくが、米国慣用単位では単位換算ごとに互いに無関係な換算係数がある。b. メートル法では単位換算ごとに互いに無関係な換算係数があるが、米国慣用単位では単位の変化が10の累乗にもとづく。c. メートル法では単位の変化が2の累乗にもとづくが、米国慣用単位では単位換算ごとに互いに無関係な換算係数がある。d. メートル法では単位換算ごとに互いに無関係な換算係数があるが、米国慣用単位では単位の変化が
are based on powers of 2.
2の累乗にもとづく。
67An infant’s pulse rate is measured to be . What is the percent uncertainty in this measurement?
67ある乳児の脈拍数はと測定された。この測定の百分率の不確かさはいくらか。
68Explain how the uncertainty of a measurement relates to the accuracy and precision of the measuring device. Include the definitions of accuracy and precision in your answer.
68測定の不確かさが、測定器の正確さと精密さとどう関係するかを説明せよ。答えには正確さと精密さの定義を含めること。
a. A decrease in the precision of a measurement increases the uncertainty of the measurement, while a decrease in accuracy does not.b. A decrease in either the precision or accuracy of a measurement increases the uncertainty of the measurement.c. An increase in either the precision or accuracy of a measurement will increase the uncertainty of that measurement.d. An increase in the accuracy of a measurement will increase the uncertainty of that measurement, while an increase in precision will not.
a. 測定の精密さが下がると測定の不確かさは増すが、正確さが下がっても増さない。b. 測定の精密さか正確さのどちらかが下がると、測定の不確かさは増す。c. 測定の精密さか正確さのどちらかが上がると、その測定の不確かさは増す。d. 測定の正確さが上がるとその測定の不確かさは増すが、精密さが上がっても増さない。
69Describe all of the characteristics that can be determined about a straight line with a slope of and a y-intercept of on a graph.a. Based on the information, the line has a negative slope. Because its y-intercept is 50 and its slope is negative, this line gradually rises on the graph as the x-value increases.b. Based on the information, the line has a negative slope. Because its y-intercept is 50 and its slope is negative, this line gradually moves downward on the graph as the x-value increases.c. Based on the information, the line has a positive slope. Because its y-intercept is 50 and its slope is positive, this line gradually rises on the graph as the x-value increases.d. Based on the information, the line has a positive slope. Because its y-intercept is 50 and its slope is positive, this line gradually moves downward on the graph as the x-value increases.
69グラフ上で傾きが、y切片がの直線について、分かることをすべて述べよ。a. この情報から、直線の傾きは負である。y切片が50で傾きが負なので、この直線はxの値が増えるにつれてグラフ上をゆるやかに上がっていく。b. この情報から、直線の傾きは負である。y切片が50で傾きが負なので、この直線はxの値が増えるにつれてグラフ上をゆるやかに下がっていく。c. この情報から、直線の傾きは正である。y切片が50で傾きが正なので、この直線はxの値が増えるにつれてグラフ上をゆるやかに上がっていく。d. この情報から、直線の傾きは正である。y切片が50で傾きが正なので、この直線はxの値が増えるにつれてグラフ上をゆるやかに下がっていく。
70The graph shows the temperature change over time of a heated cup of water.
70このグラフは、熱した一杯の水の温度が時間とともに変わるようすを示している。
Extended Response論述式
1.2 The Scientific Methods 71You wish to perform an experiment on the stopping distance of your new car. Create a specific experiment to measure the distance. Be sure to specifically state how you will set up and take data during your experiment.
1.2 科学の方法 71新しく買った車の制動距離について実験をしたい。距離を測る具体的な実験を考えよ。実験をどう設定し、どうデータをとるかを具体的に述べること。
a. Drive the car at exactly 50 mph and then press harder on the accelerator pedal until the velocity reaches the speed 60 mph and record the distance this takes.b. Drive the car at exactly 50 mph and then apply the brakes until it stops and record the distance this takes.c. Drive the car at exactly 50 mph and then apply the brakes until it stops and record the time it takes.d. Drive the car at exactly 50 mph and then apply the accelerator until it reaches the speed of 60 mph and record the time it takes.
a. 車をちょうど時速50マイルで走らせ、次にアクセルをより強く踏んで時速60マイルに達するまでの距離を記録する。b. 車をちょうど時速50マイルで走らせ、次にブレーキをかけて止まるまでの距離を記録する。c. 車をちょうど時速50マイルで走らせ、次にブレーキをかけて止まるまでの時間を記録する。d. 車をちょうど時速50マイルで走らせ、次にアクセルを踏んで時速60マイルに達するまでの時間を記録する。
72You wish to make a model showing how traffic flows around your city or local area. Describe the steps you would take to construct your model as well as some hypotheses that your model could test and the model’s limitations in terms of what could not be tested.
72自分の街や地域の交通の流れを表すモデルを作りたい。モデルを組み立てる手順、そのモデルで検証できる仮説の例、そして何が検証できないかというモデルの限界を述べよ。
a.1. Testable hypotheses like the gravitational pull on each vehicle while in motion and the average speed of vehicles is 40 mph2. Non-testable hypotheses like the
a.1. 検証可能な仮説:走行中の各車両にはたらく重力、車両の平均速度は時速40マイルである2. 検証できない仮説:
What is the slope of the graph between the time period 2 min and 5 min?
2分から5分の区間で、このグラフの傾きはいくらか。
a. –15 ºC/minb. –0.07 ºC/minc. 0.07 ºC/mind. 15 ºC/min
a. −15 ℃/分b. −0.07 ℃/分c. 0.07 ℃/分d. 15 ℃/分
average number of vehicles passing is 935 per day and carbon emission from each of the moving vehicle
通過する車両は1日平均935台である、走行中の各車両からの炭素排出量
b.1. Testable hypotheses like the average number of vehicles passing is 935 per day and the average speed of vehicles is 40 mph2. Non-testable hypotheses like the gravitational pull on each vehicle while in motion and the carbon emission from each of the moving vehicle
b.1. 検証可能な仮説:通過する車両は1日平均935台である、車両の平均速度は時速40マイルである2. 検証できない仮説:走行中の各車両にはたらく重力、走行中の各車両からの炭素排出量
c.1. Testable hypotheses like the average number of vehicles passing is 935 per day and the carbon emission from each of the moving vehicle2. Non-testable hypotheses like the gravitational pull on each vehicle while in motion and the average speed of the vehicles is 40 mph
c.1. 検証可能な仮説:通過する車両は1日平均935台である、走行中の各車両からの炭素排出量2. 検証できない仮説:走行中の各車両にはたらく重力、車両の平均速度は時速40マイルである
d.1. Testable hypotheses like the average number of vehicles passing is 935 per day and the gravitational pull on each vehicle while in motion2. Non-testable hypotheses like the average speed of vehicles is 40 mph and the carbon emission from each of the moving vehicle
d.1. 検証可能な仮説:通過する車両は1日平均935台である、走行中の各車両にはたらく重力2. 検証できない仮説:車両の平均速度は時速40マイルである、走行中の各車両からの炭素排出量
73What would play the most important role in leading to an experiment in the scientific world becoming a scientific law?
73科学の世界で、ある実験が科学法則へと至るうえで最も重要な役割を果たすのは何か。
a. Further testing would need to show it is a universally followed rule.b. The observation would have to be described in a published scientific article.c. The experiment would have to be repeated once or twice.d. The observer would need to be a well-known scientist whose authority was accepted.
a. さらなる検証によって、それが普遍的に成り立つ規則だと示されること。b. その観察が、公刊された科学論文に記述されること。c. 実験が一、二度繰り返されること。d. 観察者が、権威を認められた著名な科学者であること。
1.3 The Language of Physics: Physical Quantities and Units 74Tectonic plates are large segments of the Earth’s crust that move slowly. Suppose that one such plate has an average speed of . What distance, in meters, does it move in one second at this speed? What is its speed in kilometers per million years? Report all of your answers using scientific notation.
1.3 物理学の言語:物理量と単位 74プレートとは、ゆっくり動く地殻の大きな断片である。あるプレートの平均の速さがだとする。この速さで1秒間に動く距離はメートルでいくらか。また、100万年あたり何キロメートルの速さか。答えはすべて科学的記数法で書くこと。
75At x = 3, a function f(x) has a positive value, with a positive slope that is decreasing in magnitude with increasing x. Which option could correspond to f(x)?
75x = 3において、関数f(x)は正の値をとり、傾きは正で、xが増えるにつれてその大きさは小さくなっていく。f(x)にあたりうるのはどれか。