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理科 中学生

⑵の解き方がわからないので教えていただきたいです。よろしくお願いします。

理7 【4】 振り子の動きやエネルギーについて調べるために、次の実験を行った。 (1)~(6) の問いに答えなさい。 ただし,糸の重さや空気の抵抗は無視できるものとし、糸は伸び縮みしないものとする。 [ 糸でつるした小球の運動について調べた。 ① [図1] のように,300gの小球に 糸をつけて天井からつるし, 小球を 糸がたるまないようにして点Aまで 持ち上げ静止させた。 2 [図2] のように, 小球から静か に手をはなして運動を観察したとこ ろ、小球は最下点Bを通過した後, 点Cを通過し,点Aと同じ高さの点 Dまで上がった。 [図1] 天井 小球 糸 [図2] 小球 A 天井 (3) 小球が [図2] の点Dに達した瞬間に糸を切ると, 小球はどの向き に運動するか。 小球が運動する向きとして最も適当なものを, [図3] のア〜エから1つ選び, 記号を書きなさい。 糸 (1) 点Aで手をはなした直後の小球にはたらく重力を, 力の矢印で解答欄の図に作図しなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力を1Nとし, 方眼紙の1目盛りは1Nとする。 A. (2) [2] で,点Aでの位置エネルギーは点Cでの位置エネルギーの3倍であった。 小球が点Bを通過す るときの運動エネルギーは点Cを通過するときの運動エネルギーの何倍か, 求めなさい。 ただし、小球が 点Bにあるときの位置エネルギーの大きさを0とする。 B [図3] 糸 小球 ⅡI 糸の長さや小球の質量を変えたときのエネルギーについて,次の実験を行った。 ③3 [図4] のように,小球に糸をつけ, 糸の一端をスタンドの点に結び, 振り子を作成した。 4④ 糸の長さが25cm で, 小球の 質量が100g,200gの振り子が [図4] スタンド [図5] 点〇 (5) 次の文は, わせとして (a 子の1往復 ルギーは a b C 正答 【1】 (1) (2)

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物理 高校生

⚠️至急⚠️ (1)の式の意味を教えてください よろしくお願いします

☆お気に入り登録 実験131 物体の落下による発熱 ② 質量 0.20kg 比熱容量 0.45 J/(g・K) の鉄球を高さ10mの位置から自由落下させ,地面 と衝突させる。 この操作を50回繰り返し 鉄球の温度変化を測 定する実験を行った。 ただし, 空気抵抗は無視し、鉄球のもつ 力学的エネルギーはすべて鉄球の温度変化に使われたとする。 また、重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 (1) 鉄球が地面と衝突する直前の運動エネルギーを求めよ。 (2) 地面と50 回衝突した後の鉄球の温度変化を求めよ。 解説を見る 847 131 物体の落下による発熱② [解答] (1) 20J (2) 11℃上昇する 考え方 基本問題 131 地面との衝突によって失われた力学的エネルギーと鉄球の温度変化に使われた熱 量は等しい。 解説 (1) 力学的エネルギー保存の法則より 求める運動エ ネルギーをKとすると. 0 + 0.20 x 9.8×10 = K + 0 よって, K = 19.6≒20J (2) 地面との50回の衝突によって失われる鉄球の力 学的エネルギーEは, E=50×K=50×19.6 = 9.8×10°J 求める鉄球の温度変化をTとすると, 鉄球の温 度変化に使われた熱量Qは, Q = 200 × 0.45 × AT 題意より. QとEは等しいので. 200×0.45 × △T=9.8×10² よって, AT=10.8.11K 11℃上昇する。 0.20kg( 重力による位置エネルギー mgh におけるmの単位は[kg], 熱量 ATにおける の単位は[g] であることに注意する。 10m

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