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Physics Senior High

(3)の問題で、 図2はちゃんとひもを引く力が上向きで、物体も同じ上向きに動いてるから正で、49Jなのはいいけど、 図1でひもを引く力が下向きで、物体は上向きに動いてるから−49Jになると思ったんですけど、なんで正の値になるんですか?

向きと移動の向き きの場合は,仕事 W=-Fx とな W=Fxcose れぞれの力がし xcos90°=0J 力: X cos90°=0J コ: xcos 180° x(-1) 74 仕事の原理 考え方 動滑車を使って物体を引き上げるには、物体の移動距離の2倍の距離だけひもを引けばよい。 この際、ひもを引く力の大きさは物体の重さの半分になる。 (1) 物体が 0.50m上昇すると, 物体をつるして 動滑車の左右のひもは 0.50mずつ短くな る。したがって、ひもを引いた距離 x1 〔m〕は, =2×0.50=1.0m (2) ひもを引く力の大きさ Ti〔N〕は, 1.0 m 「動滑車+物体」が受ける力のつりあいから, 2T-10×9.8=0 よって, Ti=49N (3) 力がした仕事 W1 [J] は, W=Fx から, W=49×1.0=49J 0.50 m ☐ 1.0 m 答 49 N 答 49 J \2 10×9.8N (4) ひもを引く力の大きさ T2 〔N〕 は,物体が受け る力のつりあいから, T2-10×9.8=0 よって, T2=98N よって、力がした仕事 W2 [J] は, W=Fx から, W2=98×0.50=49J (=Wì) 1倍 10×9.8N 図 1 補足 動滑車を使うと, 直 接引き上げるときに比べ 加える力の大きさは小さ くなるが、その分、力を 加えて動かす距離は大き くなるので、結局, 加え る力がした仕事は変わら ない(仕事の原理)。 0.50 m 図2

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Physics Senior High

(2)の途中計算がわかりません

例題 8 ばねによる 質量mの物体Pに, ばね定数kの軽いばねを 取り付け, 滑らかで水平な床に置く。 そして, 質量Mの物体 Q をばねに押し付け, ばねを自 然長よりLだけ縮めた状態にしてPとQを 同時に静かにはなす。 やがて Q がばねから離 れたときのPの速さをv, Qの速さをVとする。 だらい (2)M, k, L を用いて表せ。 (1)Vをm, M, c を用いて表せ。 【解説】・・ P k 00000000 M m ること (1) ばねの弾性力によりPは左へ, Qは右へ動く。 ここでP と Q とばねの全体を物体系と 考える。すると、ばねの弾性力は内力となり, 運動量保存則が成り立つので,右向きを正 として, 0 =-mv+MV m となる。よって,V=Mu 00 でも内力であ ポイント ばねの質量は無視できるので, ばねを物体系に含めてもその運動量はばねの速度によ らず 0 であり、実質的にはP と Q の運動量を考えればよい。 (2) 摩擦がないので, 物体系について力学的エネルギー保存の法則 (力学的エネルギー保存 則)が適用できる。 初めのばねの弾性エネルギーがP と Q の運動エネルギーに変換さ ていることより, 1kL² = 1/1mv² + 1 MV² (1)の結果を代入して”を求めると, v=L kM 'Nm(m + M) .0 例題8と同じP とばねとQ を用いる。 初め P は静止し, ばねは自然長である。 Q に左向きに 速さ vo を与えると, Q がばねを押し縮めると 同時にPも動きだす。 ばねが最も縮んだとき について、以下の問いに答えよ。 静止 P m 00000000 Vo (1) Pに対するの相対速度はいくらか

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Science Junior High

問3 変わらない理由がわかりません    傾きが大きくなったら速さは早くなるんじゃない   んですか?

15 次の実験について, 問いに答えなさい。 図1のような、斜面と水平面がなめらかにつながった装置を使い, 台車をA点から運動させ,そのよう すを、1秒間に50回打点する記録タイマーを用いて記録した。 図2は、 図1のCD間を運動する台車の記 録テープの一部である。 ただし, 摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。 図1 A B 0.1秒5回 図2 X 17.0cm Y 問1 図2のXY間を運動した台車の速さは何cm/s ですか,求めなさい! 10 7 16 0.2 ☆☆ 85 cm/s さんからそれ 問2 図1のAB間,CD間で台車にはたらく力と運動の速さについて,正しいものを,ア~エからそれぞ れ選びなさい。 ア 運動方向にだんだん大きくなる力がはたらき続け、速さは増加する。 イ運動方向に一定の大きさの力がはたらき続け、速さは増加する。 ウ 運動方向に力がはたらかず、 速さは変わらない。 ☆☆ ☆☆ H 運動方向に力がはたらかず、 速さは減少する。 AB間 CD 間 85 80-2 問3 図1の斜面の角度を大きくして, A点と同じ高さから台車を運動させたとき, 水平面のD点を通過する 台車の速さは,斜面の角度を大きくする前と比べてどうなりますか、書きなさい。 はやくなる。 変わらない ☆☆☆ 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし,斜面と

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