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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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Science Junior High

合っていますか? 5台車が斜面を下っている時の速さの増え方が小さくなっているから。

令和6年改題 1 図1のように, 水平な床の上に斜面をつくり、斜面の上に台車を置く。 台車には, テープをつけ, 1秒間 台車は斜面を下り, 水平な床の上を進んだ。 図2は、 このときの台車の運動を記録したテープを, a 点から、 50回打点する記録タイマーに通して, 台車の運動を記録できるようにする。 台車を静かにはなしたところ、 打点ごとに区間1~8 と区切ったようすの一部を表した模式図である。ただし、斜面と床はなめらかにつなが ていて、テーブの質量は無視でき、 空気の抵抗や摩擦はないものとする。 区間 : 5 理由:斜面では速さの増え方が一定だが、 速さの増え方が小さくなったから。 図 記録タイマー テーブ 台車 水平な床 7 ・斜面 図3 16.5] 16.1 13.5 〒 10.5 テーブ 7.5 [cm] 図2 区間1 区間2 区間3 区間 4 4.5 0 1 12 34 5 6 78 区間 図3は、区間1~8 の各区間のテープの長さを表したものである。 図3をもとにして、台車が水平な床に到 したときの区間を. 区間1~8の中から1つ選び、 数字で答えなさい。 また、そのように判断した理由を 台車が斜面を下っているときの, 速さの増え方に関連付けて、簡単に書きなさい。

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