理科
中学生
解決済み

最後の問題(2)②がなぜそうなるのか分かりません🙏

3 斜面を下る物体の運動 やテープにはたらく摩擦や空気の抵抗は無視して、次の問いに答えよ。 H31 北海道改 231 3 く10点×7) 35 cms ) 図1のように,斜面上の点Sに台車を置い て手をはなし,その運動を1秒間に50回打 点する記録タイマーでテープに記録した。図 2のように,打点が区別できる最初の打点を 0打点目とし、その打点か 図2 ら5打点ごとに印をつけて, 0打点目からの距離をそれ 図1 記録タイマー 台車 テ 2 プ 斜面 3 記録したテープ 一a 点 iofiain (200 印をつけた打点(打点目] 5 10 15| 20|25 30 ぞれ調べて表にまとめた。 0打点目から5打点目までの間の,台車の平均の速さは何cm/sか。 0打点目から35打点目までの距離は何cmと考えられるか。5 ズ 点Sから斜面上を9.7cm下った点に台車を置いて同様の実験を行うと, テープの打点は図2と同じであった。0打点目から30.2cmの距離にある 打点は0打点目から何打点目のものか。次から選べ。 |0打点目からの距離[cm) 3.59.7 18,6 30.2 44.561.5 2 FA FB 口2 (3 FA> Fc 53.5-35 ア 10打点目 (2) 図3のような斜面X,Yをつくり,質量が等しい台 図3 車1,Iを,同じ高さからはなして運動させた。 イ 20打点目 ウ 25打点目 エ 30打点目 52 台車I -台車I 斜面X 斜面Y 3.5 C V B ロO 斜面を下る台車の速さのふえ方は,@(ア 台車I イ 台車I)の方が大きい。また,台車IがAB間 を移動した時間と台車IIがCD間を移動した時間を比べると,⑥(ア 台車 イ 台車I)の方が長い。@, ⑥にあてはまるものをア,イから選べ。 て下 水平な台 ※斜面Xは斜面Yより傾きが 大きく,点Aと点C, 点Bと 点Dは,それぞれ水平な台から 同じ高さにある。 ロ2 点A, B,Cにおける,台車にはたらく重力の斜面に平行な分力を,そ れぞれFA, Fe, Fcとする。その大小関係を,等号や不等号でそれぞれ表せ。
力の働き

回答

✨ ベストアンサー ✨

(2)①にそのヒントがある
台車Ⅰの方が台車Ⅱに比べて速さの増え方が大きい。
このことから、重力の斜面に平行な分力は台車Ⅰのほうが大きいことになる
だからFA>FC

さくらんぼ🍒

ありがとうございました!

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回答

点A,Cにおける台車にはたらく重力をW、斜面と床の角度をθ(0°より大きく、90°より小さい)とすると、斜面に平行な分力はWsinθで、
斜面Xは斜面Yよりも傾きが大きいため、
斜面Xと床の角度をθx、斜面Yと床の角度をθyとすると、
θx>θy
sinθx>sinθy
Wsinθx> Wsinθy
すなわち
FA>FC
になります!💁‍♀️

さくらんぼ🍒

ありがとうございました!

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