Physics
มัธยมปลาย
(5)の答えのグラフが曲線になる理由ってわかる方いますか？
114
難関校対策問題
難関校対策問題
0000]
83 液体中を落下する物体[糖度
質量(体の物体を質量と体積の無視できる細い糸につるし,密度の粘
性の高い液体中に浸した後、静かに手をはなした。 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
はである。重力加速度の大きさ として下記の設問に答えよ。
(1) 物体がこの中を落下するには液体の密度はある値より小さくなくてはなら
ない。その値を で表せ。
m
(2) 落下中の物体の速度をとして、加速度を求めよ｡
(3) 物体の落下速度はやがてほぼ一定値になった。 その速度を求めよ。
質量 m
(4) この液体を十分に大きく、深いビーカーに満たし、は
かりの上にのせた。 図に示すように､糸につるした状態 体積Ⅴ
で物体をビーカーの液体中に完全に浸し、静かにはなし
た。 物体を浸す前の、液体とビーカーの重さに対するは
かりの指示値を基準として、下記の(a), (b), (c)および(d)
の状態におけるはかりの指示値の変化量を求めよ。
(a) 物体を糸につるし,液中に完全に浸したとき
(b)
をはなした直後
(c) 物体の落下速度が一定速度となったとき
(d) 物体がビーカーの底に着き、はかりの目盛りが静止した後
(5)p=1.5kg/cm²").V=6.0cm²], m=12.1g),k=0.20 [N.s/m],g=10lm/s)]
とするとき (4) (a), (b), (c)および(d)における状態の指示値の変化量はそれぞれ
何Nか｡ 有効数字2桁で答えよ。 また, それらの値をグラフに○印でかき込め。
さらに,(b)から(c)の状態に至る指示値変化のようすの概略をグラフ中に実線で示
密度
CH
[名古屋大
と難しかったら「秘伝の物理問題集」 14 15 16 31 をやってみよう
となり②式と比べると
答
mg増加している。
(5) (a)~(d)における状態の指示値の変化量
は、与えらえた数値を代入して,次のよ
うに求められる。
(aXb)
(c)(d)
pVg=1.5 × 6.0 × 10~3 × 10
=9.0×10-N 答
mg=12×10-3 × 10
=12x10-2N
答
上で求めた値をグラフに○印でかき込む
●
●
!
(d)の状態では,全体の重さが物体の重さ mg
の分だけ増加しているのだから、この答えは
あたり前だね。
1.5g/cm × 6.0cm は, g単位になる
ので, kg 単位になおす必要がある。
12gも12×10-3kgになおす。
はかりの指示値の変化量 10
224
(N)
と,次のようになる。 また, (b) から (c) の
間の状態は,図 (カ) (キ) においてor を
変数とした状態として表されるので,
このときのはかりの指示値Fは,③式を
参照して
は 0.25
F = Mg + pVg+kv
となる。 したがって, vが増加してひに
近づくとともに,はかりの指示値Fは
の 0.20
mg=12x10-2N
に近づいていき、その変化のようすは次
の図のように表される。
0.15
化 0.10
第6章
0.05
難関校対策問題
O
0
(a) 物体を液中 (b) 糸を
に完全に浸し
はなした
たとき
直後
落下
距離
(c) 落下速度
がほぼ一定
となる位置
(d) 着底
静止時
คำตอบ
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