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Science Junior High

(1)34N(2)8cmな理由解説お願いします🙇🏻‍♀️

13 の説明文を者にして、問いに答えなさい。ただし、体にはたらく Nとする。 また、図中の鉄はすべて同じものである。 図1 体積500cmの鉄 図2 水槽 183 水銀 床 物質の密度 【アルキメデスの原理】 物質 [g/cm³) 水 1.0 液体の中で物体にはたらく浮力の大 きさは、その物体が押しのけた体積分 の液体にはたらく重力に等しい 鉄 7.8 水銀(液体) 13.0 図1で、鉄は接している床面から面と垂直な力を受けている。この力の大きさは何か答えな さい。 また、この力の名称を漢字で答えなさい。 問2 図2のように、鉄を水の中に入れたところ、鉄は水槽の底に沈んだ。このとき、鉄にはたらく 浮力は何Nか答えなさい。 ただし、鉄のすべてが水中にあるものとする。 問3 図2の水槽は底面積250cmの円柱形であり、鉄の上面から水面までの距離は10cmであった (図4参照)。 この鉄を上面の水平を保ったまま引き上げて、完全に水中から出すために 要な力を測定した。引き上げる高さと必要な力の関係は、図5のグラフのようになった。次の (1)、(2) に答えなさい。 図4 図5 10cm 必要な力 底面積250cm 図5のXは何Nか。 ②鉄の高さは何cmであると考えられるか。 10 20 引き上げる高さ (cm)

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Physics Senior High

(7)についてで、この問題で解答では右の写真のように図的に考えているのですが、この図の加速度が速度だったら成り立つのは納得できるのですが、加速度でも成り立つのがなぜかわからないです。教えてください。お願いします。

水平な床に傾角8の斜面をもつ y 質量 M の三角柱 Qを置き, 斜面上に PM 質量mの小物体Pをのせて静かに放 ↓g すと,両者は動き出した。 摩擦はど こにもなく,重力加速度を g とする。 0 x っち PがQから受ける垂直抗力の大きさ Nを求めてみよう。 まず,Qの加速度の大きさを A とすると, Q の運 動方程式は,Nを用いて (1) と表される。そして、この後は次の 2つの方法 I, II が考えられる。 I. 慣性力を用いて考える。 P について成り立つ武 (2) をつくり (1)と連立させることによりN を求めると, N = (3 となる。さら 「こっちにはQが床から受ける垂直抗力の大きさもR= (4) とm,M, 9 0gで表される。 Ⅱ. 静止系で考える。Pの加速度の水平成分を ax, 鉛直成分をay と して(図のxyの向きを正とする) 各方向でのPの運動方程式を つくると,Nを用いて (5) と (6) となる。 この場合, 未知 数が,N, A, ax, αy と4つあるので, 1), (5),(6)では解けない。 そこ で,PがQの斜面に沿って滑ることに着目して, A, ax, ay, 0 の間の 関係式 をつくる。こうして連立方程式が解けることになる。 (法政大+ 筑波大+大阪大)

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