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理科 中学生

問5です。答えはカだったのですが、なぜそうなるのか分かりません。解説をお願いしたいです。

5 日本の北緯35度のある地点で, 太陽の1日の動きを観察し, 透明半球を天球と仮定して記録した。問 1~問5に答えなさい。 ただし、地軸は地球の公転面に対して垂直な方向から約23.4度傾いているもの とする。 問1 図のように、紙に透明半球と同じ半径の円と、円の中心の点Eを通り直角に交わる線ACと線BD をかき,透明半球の下面にはった。 透明半球上に,点A,天頂, 点Cを結んだ点線Xを引いた後に, 点Aを北,点Bを西, 点Cを南, 点Dを東の方位に合わせて日当たりのよい水平な場所に置いた。 観察 夏至の日に、午前7時から午後5時まで, 1時間ごとに 太陽の位置を透明半球上にサインペンを用いて点で記録 し、その時刻を記入した。 記録した点をなめらかな曲線で 結び, それを透明半球のふちまでのばした。 結果 日の出の時刻の太陽の位置は、点Dより北側になった。 透明半球上にかいた曲線の長さは、 午前10時の位置から午 前11時の位置までが3.00cm) 午前11時の位置から記録し た曲線と点線Xが交わる位置までが2.25cmであった。 ただ し、午前11時の位置は点線Xの東側だった。 点線Xは,天球上の何を表しているか。 書きなさい。 西 南 イ午前11時45分 オ 午後0時15分 (5 天頂 ウ午前11時55分 カ午後0時25分 m 問2 太陽の位置を透明半球上にサインペンで記録するときに, サインペンの先のかげをどこに合わせる とよいか。 図の点A~Eの中から1つ選びなさい。 点線X 問3 この日、観察した地点で太陽が南中した時刻は何時何分か。 次のア~カの中から最も適当なものを 1 つ選びなさい。 ア 午前11時35分 I 午後 0時5分 東 い。 イ 9月1日では,日の出の時刻の太陽の位置は,点Dよりも北側になる。 ウ 11月1日では, 日の出の時刻の太陽の位置は,点Dよりも南側になる。 問4 観察から 太陽は, 透明半球上を東から西へ動いていることがわかった。 この動きが起こる理由は 何か。 地軸、自転という2つのことばを用いて, 「地球が,」 という書き出しに続けて書きなさい。 問5 季節による太陽の1日の動きの違いを比較するために、9月1日, 11月1日、冬至の日に,同じ地 煮で同様の観察を行った。 その結果として誤っているものを、次のア~カの中から1つ選びなさい。 ア夏至の日、9月1日 11月1日, 冬至の日に, それぞれ記録した4本の線は透明半球上で交差しな I 9月1日では、 透明半球上の午前10時と午前11時の太陽の位置の間は3.00cmよりも長くなる。 オ 11月1日では, 透明半球上の午前10時と午前11時の太陽の位置の間は3.00cm よりも長くなる。 カ冬至の日では, 透明半球上の午前10時と午前11時の太陽の位置の間は3.00cm よりも長くなる。

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理科 中学生

この問題の1番最後の(4)の解き方教えてください!!

12) | 太陽の動きについて調べるため, 日本のある地点X で、次の 〔観察1] から 〔観察3〕までを行った。 図4 図1 観察1) ① 冬至の日に、図 1のように直角 に交わるように線 を引いた厚紙に透 明半球を固定し、 日当たりのよい水 平な場所に東西南北を合わせて置いた。 ② 午前8時から午後4時までの1時間ごとに,サインペ ンの先端を透明半球の上で動かし, サインペンの先端 の影が透明半球の中心Oと重なるようにして, 透明半 球上に点をつけ, 太陽の位置を記録した。 図2 ③②で記録した点 をなめらかな線で 結び さらにその 線を透明半球の縁 まで伸ばした。 こ のとき, 図2のよ EXP 9 ● 西 南 O 透明半球 厚紙 WH P 東 O うに, 透明半球の縁まで伸ばした線の端をそれぞれ点 / P, 点Qとした。 図3 ④③で透明半球上に結んだ線にビニールテープを重 ね、点P, 点Q, ② で記録した太陽の位置をビニールテー プに写し、 各点の間の長さをはかった。 図2の点は、点Oを通る 南北の線と線分PQとの交点 である。 また,図3は、図2 の透明半球を真横から見たも のであり, 図4は, 〔観察1〕 南 H O 北 の④の結果を示したものである。 ただし、図3では,透明 半球上に記録された太陽の位置を示す点は省略してある。 眺北 北 図 5 棒 3.8cm 4.0cm 4.0cm 4.0cm 4.0cm 4.0cm 4.0cm4.0cm 4.0cm 3.0cm 〔観察2] 〔観察1] で用いた透明半球を使って, 春分の日と夏至の 日にそれぞれ 〔観察1] と同じことを行った。 〔観察3] ① 冬至の日に,図5のよう に,直角に交わるように線 を引いた厚紙上の交点Rに 南 棒を垂直に立て,日当たり のよい水平な場所に東西南 北を合わせて置いた。 ② 午前8時から午後4時までの1時間ごとに,棒の影の 先端の位置を厚紙に記録して, なめらかな線で結んだ。 ③ 夏至の日に, ①,②と同じことを行った。 次の(1) から (4) までの問いに答えなさい。 〔観察1〕で,太陽が南中した時刻として最も適当なも のを、次のアからオまでの中から選んで、そのかな符号 を書きなさい。 ア. 午前11時48分 ウ. 正午 オ . 午後0時12分 ・東 点 Q 西 /R イ. 午前11時54分 エ.午後0時06分 厚紙 一北

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物理 大学生・専門学校生・社会人

物理の力学の問題について質問です。 過去問を解きたいのですが全く答えが分からないため、解いて頂けないでしょうか?

物理学 ⅡⅠ 期末試験 問題用紙も回収します。 選択式の問題は、正しい選択肢を記号で記すこと。 記述式の 問題は、解答だけではなく、 解答に至る考え方も書くこと。 ベクトルはそれとわかる よう書くこと. ① 質量mの質点の位置ベクトルを、運動方程式を Fとする。 (1) 質点の原点のまわりの回転の運動方程式を導出せよ。 (2) 外力Fが中心力のとき、 角運動量が保存することを示せ。 (3) 質点が (x,y) 平面内を運動する場合、 原点のまわりの角運動量を極座標 (r, Φ) を用いて表せ。 2② 軽い針金でできた一辺lの立方体の枠がある。 1つの頂点に糸をつけ、隣接す 頂点P1, P2, P3 にそれぞれ質量 mi, m2, m3 のおもりをつけて吊り下げたとこ ろ、静止した。 重力加速度ベクトルをg とし、 OP = r. (i=1,2,3) とおく。 7₁ g↓ (1) 系の重心 (質量中心) Gの位置ベクトルrc をri を用いて表せ。 (2) 重力は重心Gに働くとしてよいことを示せ。 (3) 糸の張力の大きさを求めよ。 (4) 重心G と支点は鉛直線上に並ぶことを示せ。 (5) OP が回転軸のときの慣性モーメントI を求めよ。 (6) P1P が回転軸のときの慣性モーメントⅠ'を求め よ。 3 固定軸のまわりで回転する剛体を考える。 剛体の質量をM,重心GとOとの距離をん, 剛体 の軸Oのまわりの慣性モーメントをIとする。 図 のようにx,y,z軸を取り、 剛体の運動を偏角めで 表す。 重力加速度をg とする。 x P3 Ø R 2₂ G Mg P2 P1 (1) 回転の方程式として正しいものを選べ。 do (a) IapzMgh cos o (b) latMghsin o (c) IamMgh cos o (d) apzMgh sino (2) 運動は微小振動であるとする。 周期Tとして正しいものを選べ。 Mgh (a) 2 I I 9 (b) 2 Mgh 2ヶ (c) 21 (d) 2π√√ h 9 (3) 運動は微小振動であるとする。 初期条件として、角度だけ持ち上げて静か に離した。このときの重心の運動として正しいものを選べ。 但し以下では、 は微小振動の角振動数を表す。 (a) r(t) = hoo cos(ft), y(t) = h (c) π(t)=hdo sin (St), y(t)=h (e) x(t)=hdocos (ft), y(t)=hdo sin(St) (b) x(t)=h, y(t)=hdocos (nt) (d) π(t)=h, y(t) hdo sin (St) = (4) 前間の重心運動に対応した回転軸Oに働く抗力 R = Rzex + Ryey として正 しいものを選べ。 (a) R=-Mg, Ry=MhQdocos (t) (b) R=0, Ry=MhΩ2 do sin (nt) (c) R-Mg, Ry=0 (d) R=MhQ2 do cos (St), Ry=MhΩ do sin (Qt) (5) 安定に静止した状態で、 剛体に角速度ω を与えた。 この場合の力学的エネ ルギーEの値として正しいものを選べ。 但し位置エネルギーの基準点は0と する。 (a) E = 0 (b) E=Mgh (c) E-Mgh (d) E ==Iw (e) E ==Iw+Mgh (f)=1/2Iug-Migh (6) 前問の初期条件の下で、 剛体が1回転するために必要な角速度wo の最小値と して正しいものを選べ。 (a) 0 (b) √20 (c) 2Ω (d) 4Ω (7) 回転軸の位置、 すなわちんの値を変化 させたときの慣性モーメントIの変化を 表すグラフとして正しいものを選べ。 -h A" (b) $+) (d) ・h

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