Question

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ク、ケがわかりません💦
どのように解けばいいんですか？💦

Ⅱ 図5のように、真空にした容器中で,質量mの球Aと質量2mの球Bを、 同じ高さか
ら同時に静かにはなして落下させた。重力加速度の大きさをgとし, A,Bの大きさは等
しいものとする。
容器
真空
mo
AQ
A
B
0.2m
図5
問5 次の文中の空欄
オ
カ
に入れる数値をそれぞれ答えよ。
真空中を落下しているとき、Bにはたらく重力の大きさはAにはたらく重力の大
カ
きさの オ
倍であり、Bの加速度の大きさはAの加速度の大きさの
倍で
ある
2
ma=mg
Luna Lug
次に、空気中の十分に高い同じ位置からA,Bを静かにはなして落下させた。ただし、
落下する A, Bにはその速さに比例した大きさku (kは比例定数で正の値)の抵抗力が
ともに空気からはたらくものとする。
図6は,落下をはじめた時刻を0として,Aの速さと時刻の関係を表すグラフである。
なお、図6中の は終端速度の大きさを表す。
Aの速さ
Uf
0
図6

3
静かにはなした直後のA,Bの加速度の大きさは,
キ
また, A, B の終端
。
速度の大きさは、 ク。 よって、落下をはじめた時刻を0とし、鉛直下向きを正
としたときのA,Bの加速度と時刻の関係を表すグラフの概形は、グラフと軸間
の部分の面積が速度の変化量を表すことから,
ケである。
キ
選択肢
1 Aの方が大きい
2 B の方が大きい
3等しい
ク
の選択肢
1
Aの方が大きい
2 B の方が大きい ・
3等しい
ケ
の選択肢
1
加速度
2
B
3
加速度
B
A
A
4
加速度
0
A
B
0

Answer 1

ゲストあ

まず空気抵抗を考慮した運動方程式を立式してみるといいかと思います。終端速度は、それ以降速度が変わらないので加速度をゼロとすればそれぞれの終端速度がでてきます。また、グラフの曲線より下の面積全体が終端速度の値となるので、終端速度が大きい方が面積も大きくなります。