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Physics Senior High

この問題では、なぜ遠心力が働かないのですか??

〈問8-2右ページの図のように, 質量mの物体が長さ!の糸につながれて、 円すいのよう に角速度ので水平面上を回転している。 糸が鉛直方向から角度0だけ傾いている として,以下の問いに答えよ。 (1) 物体の速さひを求めよ。 (3) 物体が円軌道を1周するのにかかる時間を求めよ。 (2) 糸の張力をSとして, 物体に関する円運動の運動方程式を立てよ。 〈解きかた(1) 円すいのように回転していても, 難しく考える必要はありません。 「その物体が作る円軌道」 に着目し, 円運動の考えかたを適用しましょう、 円運動では「v=ro」 が成立しました。 物体は半径(sin0の円運動をしているから, ひは 0.0UIS) = a (2) このとき, 物体には, 張力と重力がはたらいています。 円運動で考えるベき力は,円軌道の中心方向への力でした。 ここで,張力Sを水平方向と鉛直方向に分解すると,その水平成分は 円の中心方向への力ですね。 つまり,ここではこの張力の水平方向成分が向心力なのです。 張力の鉛直成分と重力は, 円運動には関与しません。 そうすると,この円運動の向心力カは力の分解により, Ssin0となります。 円運動の半径がlsin0であることに注意すると,運動方程式は =Dd Ssin0= ml sin0·w° 0 円運動の加速度はa=ro°の形で表しました。 (3) 求めるのは円運動の周期です。 周期をTとすると, ωT=2πの関係式が成り立つので 2元 =L の このように m電動 心力を

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Science Junior High

ここの解説を教えて欲しいです 上手く解説ができなくて困っています よろしくお願いします!

問3 電熱線の電気抵抗の大きさと発生する熱量との関係について調べるために、電熱線A, B, C のを用いて次のような実験を行った。 これらの実験と結果について、 あとの各問いに答えなさい。た だし、電流計や電圧計を正しく接続した場合には、それらの器具の接続による電流や電圧の値の変 化は考えないものとし、 回路に電流を流しているときは、 電熱線の電気抵抗の大きさは変化しない ものとする。また、 電熱線から発生する熱量は、すべて水の温度上昇に使われるものとする。 [実験1] 図1のように、 電源装置、 電熱線A、 電圧計、電流計を導線でつないだ回路を作り、 電源装置の電圧の大きさを変えて、電熱線Aに加わる電圧の大きさと流れる電流の大きさとの 関係を調べたところ、 結果はグラフ 1 のようになった。 電源装置 5.0 4.0 の 電 3.0 流 (A] 2.0 A 1.0 電熱線A 図1 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 電圧(V] グラフ1 1実験2] 図2のように、 電源装置と電熱線Aを導線でつなぎ、発泡ポリスチレンの容器に入った 水に温度計と電熱線をひたした。 ある大きさの電圧を加えて電熱線に電流を流し、電流を流し た時間と水の上昇温度との関係を調べた。なお、図2では、測定に使用した電圧計の図は省路 してある。 また、電熱線Aを電熱線B、 電熱線Cに変え、同じ量の水で同様の測定を行った。グラフ2 はこれらの結果を示したものである。ただし、どの測定においても、実験開始時の水温は20.0℃、 電圧は同じ大きさで行った。 O16 電源装置 10.0 電熱線A 水 8.0 の 上 6.0 昇 温 4.0 度 (℃) 2.0 温度計 電熱線B 電熱線C 発泡ポリスチレンの容器 0 20 40 60 80 100 水 電流を流した時間 [秒) 電熱線A グラフ2 図2 (1) [実験1] の結果から、 電熱線Aの電気抵抗の大きさは何Ωか。その値を書きなさい。 (2) [実験2] の結果から、 電熱線Cを用いたときの水の上昇温度を、電熱線Bを用いたときと同じに するには、電熱線Cに電流を流す時間を電熱線Bの時間の何倍にする必要があるか。最も適するもの を、次の1~4から1つ選び番号で答えなさい。 10.6倍 2 1.2倍 31.7倍 4 2. 3倍

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