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Science Junior High

(5)の(i)はエ、(ii)はアが答えなのですが、(ii)が理解できません。感覚的には輪軸が右回りになるような気がします。なぜ答えアになるのか、詳しく教えていただけたら幸いです🙇‍♂️

[A] 3段の滑車からなる輪軸がある。 3つの滑車の材質は均一で, 重心は円の中心にあり、各滑車どうしは互いに 4 定されているため,それぞれが独立に動くことはない。この輪軸の中心を図1のように天井に固定して、 おもりA B, Cをつるした。 以下, 輪軸を構成する滑車の半径を小さい方から10cm, 20cm, 30cmとし,糸の重さは考えないも のとする。 図2 図3 ANN 図 1 12N B CA B (1) 図1において, おもりBの重さが9N, おもりCの重さが2Nのとき, 輪軸が回転せずに静止した。 おもり A の重さは何Nか。 (2)(1)の状態から,おもりAを外して,輪軸が回転しないようにするには,図2の点Pにどのような力を加えた ければならないか。 その力の向き (上向き・下向き)と大きさを答えよ。 (3)(2)の状態から,1段目の滑車につながる糸の一端を天井に固定した。その後,点Pに加えている力を除き、 輪軸の中心の固定もはずしたところ,輪軸は回転せずに静止した(図3)。 輪軸の重さは何Nか。 以下の問いについては, 2段の滑車からなる輪軸(材質は均一で,重心は円の中心にある) を考える。 この輪軸を鉛直に立てて, あらい水平面に置き、 内側の滑車に時計回りに糸を巻 いた(図4)。 図4において, 糸の端を真上に引いたときの様子を考察する。 このと き,輪軸は倒れないものとし, 加える力の大きさは,輪軸が水平面から離れず,か つ, 輪軸が水平面で滑らないようなものとする。 力を加えた直後の輪軸にはたらく 「力は,輪軸の中心に鉛直下向きの “重力”, 内側の滑車の円周上に鉛直上向きの “張力”,外側の滑車と水平面の接触点における“垂直抗力”と“摩擦力”である。 回転の基準点を,輪軸と水平面の接触点に選ぶと, ( ① )は,基準点のまわりの 回転に影響しない。 一方で(2)は,輪軸を基準点に対して時計まわりに回転さ せる効果があるので,輪軸は右方向へ動き出す。 (4) ア. 重力 図4 上の文章の(1)(②)の中には、1つまたは複数の力の名称が入る。当てはまるものをすべて選べ。 摩擦力 イ. 張力 ウ 垂直抗力 (i) (5) 図5の(i)(ii)は,図4の状態から,糸の巻き方を変えずに、物体を引く方向 図5 を変えたものである。 輪軸が水平面を離れたり,滑ったりしない程度の力を糸の 端に瞬間的に加えて引いた直後, 輪軸はどのように動き出すか。 以下のア~オか ら選べ。ただし,同じものを繰り返し選んでよい 。 ア. 反時計回りに回転し、左方向に動き出す。 イ. 反時計回りに回転し、右方向に動き出す。 ウ. 時計回りに回転し, 左方向に動き出す。 時計回りに回転し、右方向に動き出す。 オ. 回転せず,動かない。 (ii) O O

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Mathematics Senior High

解説お願いします。 (2)(ⅱ)の解説ピンクマーカーの箇所の式変形が理解できないです。 なぜこの式変形になるのか教えてください。 よろしくお願いします。

58 §6 数列 ** 41 【10分】 初項 2. 公比 12/3 の等比数列 (am) とする。 数列 (an.) の偶数番目の項を取り出して, 数列{bm) を bn=a2n (n=1,2, 3, ・・・・・・) で定める。 ア ウ (1) 数列 (6m) は, 初項 公比r= この等比数列であり イ I オカ ク b₁ E キ ケ である。 また, 積bb2......bn を求めると となる。 bb2......bm= コ シ 2 ソ タ の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。) © n-1 (11) n ② n+1 (ii) 花子さんの別の解法について考えてみよう。 59 ウ 数列 (6m)は公比 の等比数列であるから, k= 1, 2, 3, ···について I 19 ネ (k+1)bk+1-kbk=bk ノ が成り立つ。 よって 9 ネ M (k+1) bk+1-kbk bk ① ノ k=1 である。 (2)S=kbk とする。 太郎さんと花子さんは, Sm の求め方について話している。 太郎: Sm は, 一般項が (等差数列) × (等比数列) の形をした数列の和だから, SnSn を計算して求めることができるね。 花子: そうだね。 別の解法はないのかな。 (i) 太郎さんの求め方について考えてみよう。 ①の左辺を S, bn を用いて表すと となる。 IM= ① ②より ネ ハ (k+1)bk+1-kbに S+ n+ フ bn- < ヒ 数 ......2 列 チッ ウ Sm= ナ - = In+ 又 テト I である。 ス 1. (1-r) S= 1-r nr であるから チッ ウ Sm= ナ n+ ヌ テト エ である。 (次ページに続く。)

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