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解き方わかる賢い方いませんか? 今年の近畿大学の医学部公募制推薦の問題です

Mu R² I-CO AJURSADE I-B と同じイオンエンジンを搭載した全質 量 MR [kg] の探査機 Xが地球の重心を中 心とした半径L [m] の円軌道A 上を等速 で運動しており, A を一周する時間は地球 の自転周期T [s] に等しい。 イオンエンジ ンの噴射により, Xを地球の重心を中心と した半径10L [m]の円軌道B上に乗せる 過程を考える。 AとBは同一平面内にある。 簡単のため, Xの運動に対し, 月や太陽の 重力の影響は無視できるものとする。 地球 の半径をR [m], 地上における重力加速度 12 の大きさをg 〔m/s2] とする。 このとき, R, T, g を用いてLは [m]と表せる。無限遠における位置エネルギーをゼロとしたとき, 軌道A, 軌道B上を等速円運動する質量1kg の小物体の力学的エネルギーの大きさ は,それぞれg, R, L を用いて 13 (J), 14 る。図4のように, 軌道A上で等速円運動を行う X を, X の進む向きに [J] と表せ 対して逆向きにイオンを噴射し続けることにより、 徐々にその軌道半径を 増大させながら軌道Bに乗せる。 この間, Xのイオンエンジンの仕事率の 大きさP〔W〕は一定であり, Xに搭載されたイオンの質量の変化はXの 全質量MRに比べて十分小さい。 これらから イオンの噴射によりXが 軌道A を離れ軌道B に乗るまでに要する時間tAB [8] はL, P を用いて 15 xgR2MR と表せる。 R = 6.4 x 106m, g = L=4.2×107m, P=1.0×103W, M=7.0×102kgの時, 有効数字1 = 9.8m/s2, tAB = 桁でtAB= [8] と表せる。 図4 X の軌道の概略 JB

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理科 中学生

理科の仕事で、 台車を引きあげた距離が同じなら仕事の大きさも同じになるのですか? 例題 写真の(2)

実験1, (3) 実験2で, ばねばかりが示す値は何Nか。 2 同じ台車を用いて, 実験 1 2 を行った。 質量100gの物体 図 1 にはたらく重力の大きさを1とする。 (岐阜改) [実験1] 図1のように, 台車を一定の速さで、手で 上向きに 0.20m引き上げた。 このとき, ばねばか りが示す力の大きさは 10.0Nであった。 [実験2] 図2のようなてこを使って, 押しばねばか りを一定の速さで手で押し下げ, 台車を0.20 m引 き上げた。このとき, 押しばねばかりが示す力の大 きさは, 2.5Nであった。 図2 □ (1) 実験1で, 手がした仕事は 何Jか。 □(2) 実験2で, 台車を0.20m 引き上げるために, 押しばね ばかりを何m下げたか。 □(3) 実験1, 実験2において 同じ速さで手を動かした。 実 験1での仕事率を P., 実験 2での仕事率をPとするとき, P, と P2 の大小関係を正しく表 したものを、次のア~ウから1つ選びなさい。 0.20m Hardlo 2 支点 ばかり 0.20m ゲーム (1) 10 (2) (3) 押しばね ばかり 1 2 ア Pi>P2 イ P, <P2 ウ Pi = P2 P₁ □ (4) 物体を持ち上げる仕事をするために, 図1のように道具を使わ ない場合と,図2のように道具を使う場合で, 仕事の量は変わら ない。このことを何というか, 書きなさい。 |(4) き, ゴムのも ーがビー玉 C (②) 図4のよいた じくと、速 を示した。べる る最高点のな 2 右の図 で, AB 間, は水平で,余 きの角度x しく、Eは, Aの半分の地 うすを観察 小球とレー (1) 図1の (2) 小球 るとき nと 置エネ (3) 図 位置 間を の ア

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