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理科 中学生

■ 音 写真の3,4番の問題の解き方を教えてください!

4 音の性質について調べるために,次の実験を行った。 1~4の問いに答えなさい。 図 1 〔実験1] 図1のように, 弦Aの一方の端を壁にねじでしっ かりと固定し, 三角形をした2つの木片と滑車を通 してもう一方の端に物体Pをおもりとしてつるした のち、2つの木片の間の弦の中央をはじいて音を出 し出た音の波形をオシロスコープで観察できるよ うにした。 〔実験2〕 弦Aと物体Pのほかに, 弦Aと同 じ材質でできていて太さが異なる弦B と、物体Pと質量が異なる物体Qも用 意して、表に示したような条件 ①~④ で弦をはじき、出た音のようすを比べ た。図2は、表の条件 ① ではじいたと きに出た音の波形を模式的に表したも のであり,横軸は時間を, 縦軸は振幅を示している。 表の条件①と条件② で弦をはじいたときの音の波形 を比べると、図2の長さXは,条件 ② のときのほう が条件①のときよりも短くなった。 また, 条件②と 条件④で弦をはじいたときの音の波形を比べると, 0.01秒 図2の長さXは条件②のときのほうが条件 ①のとき よりも短くなった。 なお、図2の長さYについては、条件 ①~条件 ④ ですべて同じ であった。 1 下線部の結果から、条件 ② で弦をはじいたときに出た音の高さは、条件① で弦をはじいた ときに出た音の高さと比べてどのようなちがいがあったことがわかるか, 簡単に書きなさい。 2 表の条件①ではじいたときに出た音の振動数は何Hzか,図2から求めなさい。 3 〔実験2]の結果から考えられることを, アーカからすべて選び、その記号を書きなさい。 ア 弦Aは弦Bより細い。 イ 弦Aは弦Bより太い。 23 ② -4- 弦A A 滑車 Q B B ウ物体Pは物体Qより質量が大きい。 オ条件①のときは条件 ② のときより弦を強くはじいた。 カ条件②のときは条件 ④ のときより弦を弱くはじいた。 4 次の まるものをア、イから一つずつ選び, その記号をそれぞれ書きなさい。 表 条件弦物体 2つの木片の間の距離 P 30cm Q P Q - 30cm- ・木片 物体P ねじ、 X 30cm 図 2 30cm 30cm 10 弦A 物体Pは物体Qより質量が小さい。 は,〔実験2〕について, 生徒が先生と交わした会話である。⑩~にあては 生徒: 条件 ①~条件では,どれもちがった音が出て興味深かったです。 先生: そうですね。 〔実験2では弦の太さと弦につるす物体の質量を変えましたが, 2つ の木片を動かしてはじく部分の弦の長さを変えても、出る音は変わってきます。 そ れでは、図1の装置を使って最も低い音を出すにはどうすればいいと思いますか。 生徒: 弦 [アA [B] に物体 ⑥ [ア P イQ〕 をつるして、2つの木片の 間の距離はできるだけⓢ [ア 長く イ短く] すればいいですか。 先生: そのとおりです。 実際にその条件で弦をはじいて確かめてごらんなさい。

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数学 中学生

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[39] 大きさが同じで,質量200gの球Aと質量100gの球日を用意し、ふりこの運動について調べる実験を行 った。これについて、あとの問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1とし 摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。 <福岡> 実験図1のように、 のび縮みしない糸の一方の端を天井に固定し、 もう一方 図1 天井 の端に球Aをつけ, 糸がたるまないようにして球AをP点まで持ち上げ, 手 から静かにはなすと, 球AはQ. R. S点を通って, P点と同じ高さの丁点 まで移動した。 次に、 球Aを球Bにつけかえ, 球BをP点まで持ち上げ, 手 から静かにはなすと, 球BはQ. R. S点を通って, T点まで移動した。 (1) 図2は、図1のS点を通っているときの球Aを表している。 このときの球 Aにはたらく重力を、図2に力の矢印で示しなさい。 ただし, 図2の1目盛 りを1とし、 力の作用点を●で示すこと。 (2) 図3は、この実験で、 P点から丁点まで移動すると きの, 球A, 球Bそれぞれがもつ位置エネルギーの変 化を模式的に示したものである。 ① 次の文は、図3について説明した内容の一部であ る。 X にア,イのうち適切な記号を入れなさい。 また, Y にあてはまる内容を書きなさい。 X 図2 3 Y [40] なめらかなレールを用いて図1のような装置をつくり, A の 図1 位置で小球を静かにはなした。 BC間は水平で,AとDは同じ高さ である。 また,図2はA~D間の小球の位置エネルギーの変化を表 したグラフである。 これについて 次の問いに答えなさい。 ただし, 摩擦や空気の抵抗, 小球の大きさは考えないものとする。 <群馬> (1) AB間で, 小球の運動方向にはたらく力の大きさはどうなるか。 最も適当なものを,次のア~ウから1つ選びなさい。 ア しだいに大きくなる。 イ一定である。 図2 ウ しだいに小さくなる。 (2) この実験における, 小球の運動エネルギーの変化を表したグラ フを,図2にかき加えなさい。 (3) 図3のように, レールをCDの中間点Mで切断し, Aの位置で 小球を静かにはなした。 小球がMからななめ上方に飛び出した後 の小球の位置エネルギーの最大値はどうなるか。 最も適当なも のを、次のア~ウから1つ選びなさい。 20 Luca P A 図3 ER A A IMPO RST 位置 球Aがもつ位置エネルギーの変化を示したものは,X である。そう判断できるのは、物体が同じ高 さにある場合, その物体がもつ位置エネルギーは、その物体のY ほど大きいからである。 10cm 図3 | 質量が大きくなる ② アの位置エネルギーの変化を示す球について Q点での運動エネルギーは, S点での運動エネルギーの 何倍か。 tex fitz 0.2 177 エ 10.1 小球 P Q B B ア Aでの位置エネルギーより大きい。 イ Aでの位置エネルギーと等しい。 ウAでの位置エネルギーより小さい。 レール 小球の位置 レール B 2N C 2X 小球 12 GJ 62 倍 D D M

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理科 中学生

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[チャレ エネルギーと仕事 14 仕事と力学的エネルギー たものが図2です。 (1) 質量 20gの小球を18cmの高さから転がすと, 木片 の動いた距離は何cmになると考えられますか。 (2) 質量 30gの小球が高さ12cm にあるときの位置エ ネルギーの大きさは、 質量 60gの小球が何cm の高 さにあるときの位置エネルギーの大きさと同じですか。 もくへん しょうとつ ■ 図1のように,小球をいろいろな高さから転がし、木片に衝突させたところ、木片は小球と一緒に動 いて止まりました。小球を転がす高さと, 小球の質量を変えてくり返し実験し、それぞれのときの木片 きょり が動く距離を調べました。 このときの結果をまとめ 図 1 ものさい 名前 (3) この装置を用いて,質量 48gの小球を10cmの高さから転がすと, 木片は何cm 動くと考えられますか。 さつ しゃめん 図のような装置を使い、摩擦のない斜面にそって、物体 を300 Nの力で10m引き上げました。 かかった時間は 20秒でした。 装置の質量や摩擦は考えないものとします。 また, 質量 100gの物体にはたらく重力を1Nとします。 (1) 図のAのひもに加わっている力は何Nですか。 (2) 図の仕事率は何Wですか。 (3) 図の物体は何kgですか。 300N ( ( (2) B点の小球がもつ力学的エネルギーは、C点の小球がもつ力学 的エネルギーの何倍ですか。 小球 **** 高さ 図2 木片の動いた距離 [] 木 16 片 14 の 12 A 10 台X 8 6 ていかっしゃ 定滑車 B 番 木片 ) 動滑車 A 6m / 8 中 '0 2 4 6 8 10 12 14 小球を転がす高さ[cm] C 床 ものさし 図のように小球を高さ60cmのA点から静かにはなすと、面をすべり落ち、水平な床を通ったあと、 台Xと同じ形をした台Yを上がっていき, E点に達しました。 (1) 小球のB,C,D,Eの各点における速さを,速い順に左から 並べなさい。 質60g ALMAM 質量30g 質量20g 物体 ~10m -8m we E 台Y -60cm 40cm .20cm .0cm

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