Question

れん‪

なぜ26cmではなく11cmなのですか？

小球と実験装置の間には, まさつ力ははたらかないものとする。
【実験 1】 図1のように, 斜面上のP点で、 小球を静かにはなしたところ, 小球は
斜面をすべり落ち, 水平面上のB点, C点, D点を通り,さらに斜面を上がって
水平面上のE点, F点を通る運動をした。この小球の運動を,0.1秒間隔で発光す
るストロボスコープを用いて写真に記録した。 図1の各小球は, 写真に記録され
た小球を模式的に示したものであり,水平面上にある小球の上に示した数値は, 小
球の位置を示すものさしの目もりを読みとったものである。
図1
4cm 15cm 26cm
P
13cm
31cm
49cm
E
0cm 10cm 20cm 30cm
F
高さ11m
A
B
0cm 10cm 20cm 30cm 40cm 50cm 60cm
'C"D
【実験 2】 図2のように, 実験 1に用いた装置の斜面上にG点を置き, E点との間
を水平面でつないだところ, G点とE点の間の距離は104cm であった。この装置
の斜面上のP点で, 小球を静かにはなしたところ, 小球は斜面をすベり落ち, G点
とE点との間をつなぐ水平面を通り,さらにF点を通る運動をした。
図2
G点とE点の間をつなぐ水平面
P
高さ11m G
E
10cm 10cm 20m 30cm
F
高さ11m
A
B
Ocm 10cm 20cm 30cm 40cm 50cm 60cm
CD
実験2について, 次の問いに答えなさい。
小球がE点からF点まで移動するとき, 小球の平均の速さは何cm/s か
正等室
17%
求めなさい

cm/s
LIO
解説
(1) 答え: 110cm/s
小球は, 図1の水平面上のE点から F点までの間を等速直線運動しているので。
小球の平均の速さは
(15-4) [cm]- 0.1 [s] 3110 [cm/s]

Answer 1

うさうさ

摩擦力がはたらかない平面上では、小球は等速直線運動をしますので、EF間のどこをとっても速さは同じです。

EからFまでの距離は26cmですが、EからFまで何秒かかったかのかという時間がわかりません。
そこで小球がストロボ写真に写っているところに注目すると、4cmのところと、15cmのところと、26cmのところに写っています。
つまり小球は4cmの目盛りのところをスタートして0.1秒後に15cmの目盛りのところまで進んだことになりますので、その差11cmを0.1秒で進んだということです。

11cm÷0.1秒＝110cm/s
となります。