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物理 高校生

(1)がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

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物理 高校生

イの目と背びれの位置が反転して上下は反転しないのがどうしてか分かりません。どうして水を抜くと凸レンズと似たはたらきが無くなるのか、水があると凸レンズと同じような働きをするのかよく分かりません。

物理 問5 次の文章中の空欄 ア イに入れる語句の組合せとして最も適当な ものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 7 水を満たした円筒の透明な容器 (コップレンズ)がある。 水を満たしたコップは 凸レンズと似た役割をする。図5(a)のように、魚の置物とコップレンズの中心軸 を結ぶ水平線上に, 観測者の目を置いて観察する。 以下では, 容器は十分に薄く、 厚さは無視できるものとする。 上 魚の目 尾ひれ 右 下 上 魚の目 尾ひれ 水を満たした円筒の容器 (コップレンズ) 左 右 観測者の目 図5 (a) 下 図5 (b) コップレンズを通して魚の置物を観察すると, 図5 (b) のように魚の目と尾ひれ の位置が反転している様子が観察できた。 これは光がコップレンズを通過すると きに屈折することが原因である。 図6(a) はコップを真上から見た様子であり,魚 の目の位置から出た光線 aは, コップレンズで屈折し、観測者の目に入る。魚 の目から出た光はさまざまな方向に広がるが,図6(b)に示した光線 bd のうち, 正しい光の進路が描かれているものとして最も適当なものは,図 6 (b) の である。 ア コップの水をすべて抜き空にすると,コップに水が満たされているときと比べ て イ 観察できる。 -68-

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理科 中学生

理科 至急🚨 写真についてです。運動と反対向きの力を受けた時のことなんですけど、aは赤矢印の方向に投げたけど、 斜面によって青の方向にいったと言うことですか? bがいまいちよくわからないです。

(3) 下に 度が 台車 の 落一定 D 力の向きと運動 斜面を下る台車の運動や自由落下運動では,物体 が受ける力の向きと運動の向きが同じである。 この ように, 運動の向きに力を受けると, 物体の運動の 速さは時間とともに増加する(図14)。 運動の向き 図14 速さが増加する悪の しかし、身のまわりの運動では物体が受ける力の 向きと運動の向きが同じとは限らない。 力の向きと運動の変化のようすには, どのような関係があるのだろうか。 運動の向き 静止 10運動と反対向きの力を受けた場合 図15 のよ うに斜面を上向きに運動している球は,斜面に平行 で下向きの力を受けている。 このようなときは,球 の速さはしだいに減少し, 一瞬だけ静止してから下 いっしゅん ・斜面に平行な力 物体の運動 ゆか すべ り始める。また,図15 ⑥ のように床の上を滑って b もくへん ま さつ 15 いる木片は,運動の向きとは反対向きに摩擦力を受 けており,速さは減少してやがて静止する。 運動の向き 摩擦力 静止 どちらの物体も, 運動と反対向きの力を受けてい る間は,速さが減少している。 ●運動と異なる向きに力を受けた場合図1のよ 20うに球がラケットに当たると,球は運動の向きとは 異なる向きに力を受ける。 すると、速さと運動の向 きの両方が変化する。 ●力と運動の関係 物体が受ける力と運動の速さの 変化のしかたは,次のようにまとめられる。 (ストロボ写真) 図15 速さが減少する運動の例 運動の向き 25 ◆運動と同じ向きに力を受けると、速さが 増加する。 球を打つ力 運動と反対向きの力を受けると、速さが (ストロボ写真 ) 図16 速さも向きも変わる運動の例 減少する。 運動と異なる向きの力を受けると、運動 30 の速さと向きが変化する。

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