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Physics Senior High

16番 右向きの運動なのに静止摩擦力が右向きに働くのはどうしてですか?Bを中心に考えたらBは左向きの運動をしてるから摩擦は右向きに働くってことですか?

軽いばねとは、ばね自身 SA できるばねのこ とである。 5. _とBの接 接の場合 ... るので ① もりの あいの式 00000000000000000~ かけ できる。 傾きの 度 一般に、 直列接続の場合 +++ を考える。 (2) (3) 重力を斜面方向の成 は常に力がつりあう。 NV-mgcos 6=0 ②より =-g (sin6+pcos 0)[m/s] 2 N 方向下向きを正 F = N 向きとすると, mg in 方程式は mg cose 15.. (1) (s) Bの質量をm[kg], A. Bの加速度の大 きさをα [m/s] とする。 N Bの加速度は重力 mg と張力 Tの合力に よって生じているので、運動方程式は may=mg-Ti よって Ti=m(gla) =2x(10-5)=10(N) WA T Mo A No.L <模擬試験、本試験でよくありがちな設定です> 16. 床の上に物体 A, B が乗っている。 AとBの質量をそれぞれ M, m [kg], 重力加速度の大きさを g 〔m/s2] とす <前問 m 17. 右の B M A 小物体 上に乗 の間の (b) Aの加速度は張力 T によって生じているので Ma、T、よりM-12 (kg) (2) (3) (1) と同様に、Bの運動方程式は (1)の場合、 A を水平方向左向 Na 引いて静止させたときに、 引く力の大きさを T, A. B 間の糸の張力の大きさを To る。 Aと床との間の摩擦は無視できる。 AとBとの間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ' とする。 AをカF [N] で水平に引く。 の間の mas-mg-T 25t Ti=m\g-as) -2x(10-4)-12(N) とすると, A, Bそれぞれの 力のつりあいより A: T-To=0 T B: T-mg-0 (b) Aの加速度は、張力T と動摩擦力F の 合力によって生じているので (1) F が小さいときは、静止摩擦のため AとBは一体になって運動する。 このときのAの加速度 α, B にはたらく摩擦力を求めよ。 与える。 (1) 小 Mg よって T=mg -2x10=20(N) Max-Tr-F よって FT-Ma=12-2×4=4(N) tmg つまり、引く力の大きさで" はBの重さに等しい。 (c) 水平面がAに及ぼしている垂直抗力の大きさをN [N] とする。 鉛直 方向の力のつりあいより N-Mg = 0 N=Mg=2×10=20 (N) F=Nの式より メード 0.2 (2)Fがある大きさ Fo を越えると, BはAの上ですべるようになるFを求 めよ。 (2) 板 - (3) 小 N (3)引FFより大きいとき, BはAの上ですべりだす。 このときの AおよびBの加速度 αA, B を求めよ。 てす 最 F=ma キニナ すべり出す直前のみ つかこるのが at= F m =Mag Fo=UN 床からの垂直抗力 ∫の 反作用 F-f A. B にはたらく力は図のようになる。 このときBがAの上ですべって いても一体となって運動していても、基本的に力は同じようにはたらい ている(ただしの大きさや静止摩擦力、動摩擦力のちがいはある)。 (1) A. Bは一体として運動 しているので, AとBの加 速度は等しく, ブは止 摩擦力である。 図よ り, A. B それぞれの運動 方程式は A 最大摩擦力ではない NO 反作用 Mg ので、f=μNとしてはいけ ない。 A: Ma=F-fa... ① B:ma=f&B4 ①+②より手を消去すると (M+m)a=F amm (m/s²) この結果を②式に代入すると M+m mF [N] f=mx+m+m (2)F=Fのとき、BはAに対してすべるかどうかの境い目にあるので、 JN (Nは物体Bにはたらく垂直抗力)の関係が成り立つ。 (1)の答え にこのことを代入すると ノmFe=uN=μmg M+m Fo-pl (M+m)g[N] (3)FF のとき, BはAの上をすべる。このときAB間にはたらく摩擦 カノは動摩擦力で B 物体AとBにはたら 力は互いに作用と反作 用の関係なので、 お互いが じ大きさである。このことは BがAの上で一体となってい でもすべっていても成り立つ 関係である。 C 物体Bの鉛直方向の つりあいより N-m=0 よって N=mg juN=pmg とBは別々の加速度 Ch, 4sで運動するので①と② を用いた。 # M =F.μlog Mg M

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Geoscience Senior High

放射性同位体の計算問題です。 (3)と(4)の解き方を教えていただきたいです。 計算過程も含めていただけると幸いです。

(3) 野外から採取した花こう岩の放射年代を求めるため、 花こう岩中の鉱物に含まれるカリウム40とアルゴン40の量比をしらべたところ、 アル ゴン40はカリウム40より7倍多く含まれていた。 カリウム40の半減期が13億年であるとすると、 この花こう岩の放射年代は何年か、な お鉱物中のアルゴン40はすべてカリウム40が崩壊してできたものとする。 計算結果が割り切れない場合は、 小数第1位を四捨五入し、 整数 で答えなさい。 (4) サイコロ 100個を用いて、次の手順で放射性同位体の崩壊の模擬実験をおこなった。 なおサイコロの目の出方は計算上の確率に完全にした がうものとする。 1) サイコロ100個を放射性同位体と見なし、箱に入れてよく振る。 2) 特定の目が出たサイコロは崩壊して安定な同位体に変化したと見なし、箱から取り除く。 625 1216 3) 残ったサイコロを振って、 2)を再度おこなう。 2) ~3)をサイコロをすべて取り除くまで繰り返す。 ① 1の目が出たサイコロは崩壊したと見なすと、 1回振ったときに残る個数の割合はもとの6分の5、 2回のときは36分の25となる。この 考え方にもとづいて、 3回振ったときに残る個数の割合を分数で答えなさい (解答欄の枠内に分母と分子を記入しなさい)。 ①の考え方を4回以降にもあてはめると、残る個数の割合がもとの半分 (2分の1) に最も近づくのは何回振ったときか。 整数で答えなさい。 (3) 崩壊前のサイコロをカリウム40 と見なした場合、 ① において1回振ることに経過する時間は何億年か。 ただしカリウム40の半減期は 13億年であるとし、サイコロの半減期となる回数は②の答となった整数を用いなさい (②が誤答の場 合、 ③ も答となることに注意)。 また、 答えは「億年」 単位で計算し、 小数第2位まで答えなさい。 200

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