理科
中学生
解決済み

中3理科です
斜面2で手を離してから小球が点Pに達するまでの時間と
点Pでの小球の速さは斜面1と比べてどうなりますか?
また、理由も書いてくださるとありがたいです◎

I I小球 同じ高さ 水平面 P

回答

✨ ベストアンサー ✨

高さが同じということは位置エネルギーが同じということです。力学的エネルギー保存の法則より、斜面を下りても元の位置エネルギーが同じならば運動エネルギーは変わらないので、速さは同じになります。
しかし、Pに到達する時間はⅡの方が早くなります。何故でしょうか?これは単純ですが、斜面の長さがⅡの方が短いからです。

やるこあ

Q.傾きが大きいなら斜面に平行な分力が大きくなって速さが速くなるやんけ!
A.確かに斜面の傾きの大きい方が瞬間的には速くなります。しかし、Ⅱの加速は斜面の長さが短いために、Ⅰの加速に対して速く終わってしまいます。以上をまとめてみます。
斜面に平行な分力:斜面Ⅰ<斜面Ⅱ
加速する時間:斜面Ⅰ>斜面Ⅱ
この関係よって、速さは等しくなります。基本的には位置エネルギー・運動エネルギーとの関係から考えてみるとわかりやすいです。

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回答

時間は短くなり、速さも速くなると思います。
理由は、学校の実験で高さを高くすると速さが速くなっていたということと、2は1よりも摩擦の力を受けていないと考えたからです。
(๑・̑◡・̑๑)

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