理科
中学生

中3の理科です。斜面の角度を2倍にすると台車の速度も2倍に比例していくのですか?理由も教えていただけると助かります!

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速度 物理 台車 斜面 実験
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回答

もう少し正確に図を書いて、斜面下方向の矢印の長さを比べてみて下さい。
鉛直方向下向きの重力は両方の図で同じ長さにしてください。

きょー

雑ですみません💦斜面に平行な矢印の長さは20度が0.4cm、40度では0.8cmで、斜面に垂直な矢印はどちらも同じ長さでした。この作図方法で良いですかね?

怪盗オメガ

作図の精度では同じくらいになっちゃいますね。

もう一度30°と60°で比べてもらっても良いですか。

怪盗オメガ

それと図はきちんと書けてると思いますよ。

きょー

拡大して書いてみました。30度の場合、斜面に平行な矢印は1.5cm、斜面に垂直な矢印は2.6cm。60度の場合、斜面に平行な矢印は2.6cm、斜面に垂直な矢印は1.5cmとなりました。

怪盗オメガ

ということは予想とあってますか?

きょー

斜面に平行な矢印の長さは完全に2倍になる訳では無いので、予想とは違い、斜面の角度を2倍にしたら速度も2倍になるとは言えないかなと思いました。

怪盗オメガ

そうですね。
角度が倍になっても斜面下方向の力は倍にならないです。

予想は違ったかもしれませんが、予想を立ててそれを自分で確認してみようするのは良いことだと思いますよ。

ちなみに斜面下方向の力が角度によりどのように変化するかは高校で習います。(中学の三角形の相似も関係しています)

きょー

一緒に考えてくださりありがとうございました!

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