Question

ここみ

(2)でなぜ答えがウになるんですか？後、グラフの平らの部分が同じ速さになる理由がわかりません。それと解説の位置エネルギーは角度を変えても変わらないってのと、ものさしに衝突するまでの速さは変わらないのに、台車が斜面と水平面の境を通るまでにかかる時間が短くなるってのが意味分かりません。
位置エネルギーは角度を大きくしたら手を離す台車の高さが高くなるので、位置エネルギーは大きくなるんじゃないんですか？
分からないところだらけですみません。

7 速
さ
時間
1 図のように、質量400g
の台車を5cmの高さから
静かに手をはなし, 本の間
にはさんだものさしに衝突
させ、ものさしが押しこまれた距離を調べた
次に台車の質量や台車から手をはなす高さを
いろいろに変えて, 同様の実験を行った。 表
はその結果をまとめたものである。 ただし,
台車はものさしに衝突したあと停止し, 本は動かず, ものさしはまっすぐに押しこまれた。 〈岩手〉
コ) 質量480gの台車を使って, ものさしを15cm押しこむには, 台車から手をはなす高さを何cm
にすればよいか。 また, 台車から手をはなす高さを20cmにして, ものさしを15cm押しこむに
25cm
質量
600g
は、台車の質量を何gにすればよいか。高さ30cm
」 斜面と水平面の境の位置は固定したまま, 斜面の角度を大きくした。 質量400gの台車を5cm
の高さから手をはなしたとき, 手をはなしてからものさしに衝突する直前までの時間と, 台車の
速さとの関係を表すグラフはどうなるか｡ 次から選べ。 ただし, 破線 (------) は, 斜面の角度を変
える前のグラフを実線(-) は斜面の角度を大きくしたあとのグラフを表している。
①速
ウ 速
エ
手をはなす
台車の高さ。
水平面・・
0 時間
台車
斜面の角度
質量
10:5=X=15
5火=150
x 30
時間
400g
480g
5560g
斜面と水平面の境
速さ
16 Gbelah
5cm
2.5
3.0
3.5
時間
ものさし
to th
高さ
10cm
5.0
6.0
7.0
15cm
7.5
9.0
10.5
20
10
12
400:10=x=15
10x=6000
X = 600
宣けまべて同じ

2)台車の質量と手をはなす高さは変わっていない
ので, 台車のもつ位置エネルギーは斜面の角度
を変えても変わらない。 したがって ものさし
に衝突する前の速さは変わらない。しかし、斜
面の角度を大きくすると, 台車から手をはなし
てから台車が斜面と水平面の境を通るまでにか
かる時間が短くなる。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

飛鳥

角度は大きくしますが、地面からの台車の高さは5cmになるようにします。
なので角度を変えようが変えなかろうが、台車が持つ位置エネルギーは同じです
台車の速さが同じなのは上記の理由からです。

ただ、角度を大きくすると落下のような感じになるので坂を下るよりも早く加速します(加速は速いが結局到達するスピードは同じ)
なので最高速度に達する時間は、角度が大きい方が短いです