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物理 高校生

僕はウを加速度と書いてしまいましたが 答えはウは静止摩擦力でした 静止摩擦力と加速度の判別やなぜ静止摩擦力になるのかを教えてください

1 次の文章中の空欄 (ア), (ウ), (オ) を語句で、(イ), (), (カ)~(コ) を数式または数値で埋 めよ。 雪道でカーブを曲がる際, 自動車が横すべりしないためには自動車の速さをどの程度に 抑える必要があるのか検討しよう。 図1のように半径rのカーブを速さで等速円運動を している質量mの自動車を考える。 重力加速度の大きさ をg, タイヤと雪面との静止摩擦係数をμとする。 空気 の抵抗はないものとする。 ここで, 自動車といっしょに運動している観測者の立 場で考える。図2のように, 自動車にはたらく力は4つ あり,まず,鉛直下向きにアがイの大きさで はたらく。 鉛直上向きにはたらく垂直抗力の大きさは N とする。 カーブの中心に向かう向心力としてウが最 大でエの大きさではたらく。 また, カーブの中心か カーブの 中心方向 図1 Am 2 図2 m 自動車 垂直抗力 N 鉛直方向 ら遠ざかる向きに慣性力としてオがカの大きさではたらく。 鉛直方向の力を考えると (ア) と垂直抗力がつりあうことにより等式 キが成立する。 また, カープの中心方向の力を考えると、 自動車が横すべりしないためには, (カ) は (エ) をこえないということから, 不等式 が成立する。 VI/Vee, これらの式から, 横すべりしない最大の速さは、μ,g,rを用いてケと導かれ る。具体例として, p=0.10,g=9.8m/s2,r=50m とすると, はコ(m/s) とな る。ただし, 有効数字2桁で求めよ。

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理科 中学生

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②2 つるしたおもりの質量とばねの長さとの関係 が、 図1のようになるばね× とばね Y を用いて、 次の実験を行った。 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 Nとし、 ばねや糸の質量および滑車の摩擦は考え ないものとする。 図3 糸 ばねY ~0000000 A 0000000 B ・滑車 <実験3> 図5のように、水平な机の上に物体Aを置いたところ, 物体Aは静止した。 ばねx 上皿てんびん 物体A <実験1> 上皿てんびん, 図2の物体A, 鉄のおもり B を用意し、図3のような装置を組み立て, 上皿 てんびんの左の皿に 11gの分銅を置いたとこ ろ, ばねYは 5.6cm のびてつり合った。 <実験2 > 図3の上皿てんびんの代わりに,図4のように, おもりBの下に磁石を近づけたところ, 物体Aは静止した。 図4 ばねY ばね 10000000円 A 24 の 20 ね 16 長 12 さ [cm] 8 4 0 1,0000000 B ばね× 10 20 30 おもりの質量 [g] 磁石 (2) 実験2で,磁石がおもりBを引く力の大きさは何Nか, 求めなさい。 (3)実験3で,物体Aに加わる摩擦力の大きさは何Nか, 求めなさい。 X 40 50 60 (4) 実験3で,机が物体Aから受ける圧力の大きさは何Paか, 求めなさい。 ばねY 図5 X 図2 (1) 実験1で,物体Aの質量は何gか, 求めなさい。 また, ばねXののびは何cmか, 求めなさい。 2cm/ 5 cm ばねY 10000000 A 滑車 ~0000000 B ばねx

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