Question

ひまわり

答えはウなのですがなぜですか😵‍💫

4 運動とエネルギーについて調べるため,次の(実験1〕と [実験2〕 を行った。
「実験1] 0 レールを使って, 斜面と水平面がなめらかにつながる図1のようなコースをつくり,
水平面からの高さが30cmである斜面上の点Aに, 質量200gの小球Xを置いた。
2 小球Xから静かに手をはなしたところ, 小球Xはレールからはなれることなく運動
し、木片に衝突した後, 木片といっしょに運動して, やがて静止した。このときの木
片の移動距離を測定した。 また, 図2は,小球Xの速さと, 小球Xが運動を始めてか
らの時間との関係をグラフに表したもので, 小球Xが運動を始めてから0.5秒後に,小
球Xが木片に衝突した。
3 水平面からの高さが20cmである斜面上の点Bや, 水平面からの高さが10cmである
斜面上の点Cに小球Xを置いて, ②と同様の実験を行った。
図1
ーレール
2N
小球X
30cm
B
斜面
木片
水平面
ものさし
図2
250
200
150
10
3
[cm/s)
50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
時間(s)
(実験2) 質量400gの小球Yと, 質量600gの小球Zを用いて, [実験1〕と同様の実験を行った。
図3は,(実験1]と [実験2]の結果をもとに, 木片の移動距離と小球X, Y, Zをはなした高さ
との関係をグラフに表したものである。
図3
30
小球Z
6N
25
20
小球Y
4N
15
10
外球X 2N.
[cm)
5
0
5
(10) 15 20) 25
30)
小球をばなした高き [cm)
木片の移動距離
小球Xの速さ一

(2(実験1]の③で, 点Bから小球Xをはなしたとき, 次のI, Ⅱの大きさは, [実験1]のののと
きに比べてそれぞれどうなるか。その組み合わせとして最も適当なものを, 下のアから力までの
中から選んで,そのかな符号を書きなさい。
I 斜面を下るときの小球Xの速さの増え方
I 水平面上を運動する小球Xの速さ
I 変わらない,
II 変わらない
イ/I 小さくなる。
I 変わらない
ア
ヴ1 変わらない。
II 遅くなる
エ I
小さくなる。
II 遅くなる
オI 変わらない。
I 速くなる
カI 小さくなる,
I 速くなる

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

Pon

はじめまして。中3の者です

まずは【四角の中の1】についてですが、最初に考えていただきたいのは、重力です。重力って常に一定ですよね。つまり玉にはたらく重力は一定なので、速さの増加も一定ということになります。

次に【四角の中の２】についてですが、これは僕もちょっと微妙です……。　　本来は等速直線運動をするので最初は「変わらない」が正解だと思ったのですが、「摩擦や空気抵抗は考えない」という記述がないので、理科的ではなく日常的に考えると「遅くなる」という答えになるのだと予想します（曖昧な回答ですみません…）

理科 運動

ひまわり

なるほど！
2⃣今考えたんですが位置エネルギーがそもそも小さくなっているからっていうのは違いますかね、？

Pon

申し訳ありません、僕の凡ミスでした（汗）問題ではＡとＢを比べているのですね…
（水平面の速さの推移かと勘違いしてました）
なのでひまわりさんの考え方が正しいです。
お騒がせしてすみませんでしたm(_ _)m

ひまわり

そうでしたかー！๑′ᴗ′๑
ありがとうございます!!

ひまわり

でも｢水平面上の｣と書いてありますね、？

Pon

転がり始めの位置が違うので、先ほどおっしゃった通り、位置エネルギーの関係から水平面に達した地点の速さが違ってきます。ですので、水平面上でも速さの違いが生じるという訳です

ひまわり

なるほど！！ありがとうございます🙇‍♀️🙇‍♀️

Pon

お勉強ファイトです！！