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Physics Senior High

問62の(2)(3) 問63の(1) は なぜ2乗が答えなんですか 例えば、問62の(2)は980Jじゃダメなんですか

62 仕事の原理数 p.72 水平面と30°の角をなすなめらかな斜面 にそって質量20kgの物体をゆっくり引き 上げる。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 130° (1) 引き上げるために必要な力の大きさ F][N] を求めよ。 (2) 斜面にそって10m引き上げるのに必要な仕事 W [J] を求めよ。 (3) この物体を、 同じ高さまで斜面を利用せず鉛直上方に引き上げ るのに必要な仕事 W2 [J] を求めよ。 (1) 物体を引き上げる力は重力の斜面にそった成分とつりあってい る。 直角三角形の辺の長さの比より F (20×9.8)=1:2 2F =196 よってF,=98N (2) 斜面にそった力は 98N なので, 「W=Fx」 より ☆ W,=98×10=9.8×10°J 162 (1) 98 N (2) 9.8×10°J (3) 9.8×10°J 斜面を使って物体を引き上げる と力は小さくてすむが, 引き上 げる距離が長くなり、 鉛直上方 に引き上げる仕事と等しくなる。 860 F 30° 30° 30° 20×9.8N (3) 斜面にそって10m 引き上げたときの高さは、直角三角形の 辺の長さの比より (2) 10m h① h: 10=1:2 30V よってh=5.0m 物体を鉛直上方に引き上げるために必要な力は重力とつり あっているので20×9.8N となる。 「W=Fx」 より W=Fzh=(20×9.8)×5.0=9.8×10°J 63 仕事率 数 p.73 63 次の各々の場合の仕事率 P[W] を求めよ。 (1) 40W (1) 質量 25kgのトランクを水平方向に20N の力で引いて, 力の向 きに10m 動かすのに 5.0秒かかった。 (2) 1.8×10'W (2) 揚水ポンプを使って, 高さ9.0mのタンクに水 6.0×10kgをく・・ み上げるのに 49 分かかった。 重力加速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 仕事率は1秒当たりの仕事の量 なので、 時間の単位を秒になお して計算する。 (1) トランクの質量は仕事に関係しないので、 仕事率の式 [P= = -」 より W Fx t t 20×10 P= -=40W 5.0 (2)49分は49×60秒となる。 仕事率の式 [P= =」より P= (6.0×10)×9.8×9.0 49×60 =1.8×10W 第3章 仕事と力学的エネルギー 41

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Science Junior High

(3)と(4)が分かりません なぜこの答えになるのか詳しく教えてください

まさつ 図1 図2 竹ひご 木の棒 77 隆雄さんと晴美さんは、摩擦で生じた電気によってはたらく力を調 べるため、 図1のように2本の竹ひごをセロハンテープで木の棒に 固定した。 次に, 2本の同じプラスチック製の曲がるストロー A, B をティッシュペーパーでこすった。 その後、 図2のように、ストロー Aを直角に折り曲げて一方の竹ひごにさし, 木の棒を水平にしてスト ローBを近づけると, ストローAは,図2のQの向きに振れた。 (1) 下線部Aについて,このとき生じた電気を ① という。また、スト 「ローとティッシュペーパーがそれぞれ帯びた電気の種類は(ア同 ② じである イ異なる)。 ① に適当な語を入れなさい。また、②の ( いものを一つ選び、記号で答えなさいと静電気タイ [ セロハンテープ ストロー B P ストロー の中から正し (2) ストロー Bのかわりに、同じ側から下線部Aのティッシュペーパーをストロー Aに近づけたと ストローAはどうなるか。 適当なものを、次のア~ウから一つ選び, 記号で答えなさい。 ア 動かない。 図3 ストロー B イ図2のPの向きに振れる。 ウ図2のQの向きに振れる。 イ 次に,再びストロー A, B をティッシュペーパーでこすったあとに直角に折 り曲げ, 図1の2本の竹ひごにさして木の棒を水平にすると、図3のようにス トロー A,Bは開いた。 その後、金属製の薬さじを上から下にストローAに そっと触れながら動かしていくと, ストロー A,Bの先端の間隔は,薬さじ を触れさせる前よりも小さくなった。 B ストロー A (3) 下線部 ® について,ストロー AがストローBから受ける電気の力について正しく説明している ものはどれか。 次のア~カから二つ選び, 記号で答えなさい。 アストローBがストロー Aから受ける電気の力と比べて大きい。 イストローBがストロー Aから受ける電気の力と比べて小さい。 2 ウ ストローBがストロー Aから受ける電気の力と等しい。 エ薬さじを触れさせる前と比べて大きい オ薬さじを触れさせる前と比べて小さい。 ウオ カ薬さじを触れさせる前と等しい。 A さらに、図3の木の棒の竹ひごがついた方をゆっくりと上に向け、ストロー A. Bの長い部分が 水平になるようにしたところ,C ストロー A,Bの先端の間隔が変化した。 WN 下線部について ストロー A,Bの先端の間隔は①(ア大きく • のようになるのは、ストロー A,Bの先端の間隔に関係する力の中で② の中から正しいものを一つ選びなさい。 また, である。 ①の ( さい。 T 動 小さくなる。こ の影響が弱まるから に適当な語を入れな

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