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第1章 カと運動
ST
*13 10分14点】 雪 /5
質量 m, 体積 の物体を質量と体積の無視できる細い糸につるし, 密度pの粘性
の高い液体中に浸した後,静かに手を放した。この物体は液中を落下した。落下中の
物体は液体との摩擦などにより速度に比例した抵抗力を受け, その比例定数はkで
ある。重力加速度の大きさをgとする。
問1 物体がこの液中を落下するには液体の密度 pはある値より小さくなくてはな
らない。その値はいくらか。
V
の
mg ハミニまい
V
mg
2
V
m
0
V
3)
m
問2物体の落下速度はやがてほぼ一定値になった。その速度の大きさ を求めよ。
(m+p)g
k
(m-p)g
k
(m-pV)g
k
(m+p)g
k
0
2
この液体を十分に大きく,深いビーカーに満たし,秤(はかり)の上に載せた。
図に示すように,糸につるした状態で物体をビーカーの液体中に完全に浸し, 静か
に放した。物体を浸す前の,液体とビーカーの重さに対する秤の指示値を基準とし
て,下記の(a), (b)および(c)の状態における秤の指示値の変化量を求めよ。 ただし,
指示値の単位は [N] (ニュートン)とし, 同じものをくり返し選んでもよい。 )
(a)物体を糸につるし, 液中に完全に浸したとき 1
問3
| の 高 S間
「 高 0
大
(b)物体の落下速度が一定速度2,になったとき 2
(c) 物体がビーカーの底に着き, 秤の目盛が静止した後 3
中善
00 (m-pV)g
3 mg
pVg
6(m+pV)g
中 高
中す蓄断高
K断高
|6
密度p
も大さ 大
や