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Science Junior High

2、3の解き方教えて欲しいです!

11 物体の運動 図 1 ばねばかり 0 <開成・一部略> 図2 0 1.40 3.60 6.60 10.40 15.00 • 図1のように,滑らかな水平面上でばねばかりを用 いいて、質量 0.5[kg]の力学台車を水平方向に一定の力で引い た。図2は力学台車の運動を1秒間に10打点する記録タイ マーを用いて測定した記録テープを示している。図2中の数 値は原点から測った移動距離 [cm] を表している。ただし, 記録テープにあったはじめの数点を無視して基準となる点を表 選び、そこを原点とした。 原点の時刻を 0 [s] とする。 ばね ばかりはおもりをつるしたときと同じように、水平方向に引 いても正確に測定できるように調整してある。 以下の問いでは,小数第2位まで求めよ。 30.5 (1) 図2の結果から表を作成した。 表のアイに入る数値を答えよ。 原点からの距離 [cm] 打点間の距離 [cm] 01.40 3.60 6.60 10.40 15.00 ア イ 0.46 打点間の平均の速さ [m/s] 表の空欄を埋め, 力学台車の瞬間の速さの時間変化をグラフ (図3) に表せ。 打点に 要した時間の中央の時刻において, 瞬間の速さと平均の速さが一致していると考えて よい。 速さ [m/s] (2)で作成したグラフから, 1秒間当たりの速さの変化率を答えよ。 これを加速度 [m/s] と呼ぶ。 (1) 0 0 時刻 [s] イ (2) 図3に記入 (3) m

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Physics Senior High

(4)の(g)が分かりません(黄色マーカー部分)。解答解説(写真3枚目)の部分で、なぜMの水平方向の速さ0、mの水平方向の速さvになるのか分かりません。

283 支点の動く振り子の運動 図1のように, レールの上を水平に移動できる質量 M の台車に質 L 台車M m S ・釘・ ABS O レール mの小球が長さLの軽い糸でつるされており, 鉛直下向きに重力がはたらいている。 重力加速度 の大きさをgとする。糸は伸び縮みせず,また, 台 車とレールの摩擦は無視できるものとする。台車 重心は支点Sにあるものとする。 はじめに,台 車と小球は静止しており,糸は図1のように大き さの無視できる固定された釘によりレールを含む鉛直面内で曲げられている。このと 糸は台車の支点Sから釘までは鉛直で, 釘から小球までは鉛直に対して角度と なっている。支点S から釘までの距離を1Lとする。 図 1 次の(1)~(5)の ( )に適する式を入れよ。 ただし, (a) (b)はM,m,L,g,δの中 から,(c)~(g), (j)は M,m, L, g, vの中から, (h), (i)は M,m, L,g,v, 0 の中 から必要なものを用いて表せ。 また, v は (a)で求めた小球の速さを表すものとする。 (1) 小球を静かに放すと, 小球は右側に動き始め, 小球が最下点に達したのち, 台車 も動き出した。 小球が最下点に達した直後の小球の速さは( a ),糸の張力の大 きさは(b)である。 (2) その後、 図2のように小球は最下点からさらに 台車 M 右側に振れ、 鉛直からの振れ角0 が最大となった。 レール このときの台車の速さはc) 振れ角の余弦 cosは(d)である。 Jo その後、小球の振れ角は減少し,再び小球が最 下点に達した。このときの台車の速さは(e), 小球の速さは(f)である。 (4) その後,糸は再び釘に触れることなく,台車と om 図2 小球は運動を続けた。 このときの台車と小球からなる物体系の重心の水平方向の速 ヒント 282(2) 物体系には外力ははたらかないので, 2物体の重心は一定の速度で動く。 (7)2物体の重心が等速度運動をすることと, 小球が台に対して単振動をすることを利用

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