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理科 中学生

(2)の答えは9cmなのはなぜでしょうか… 10g:4cm=25g:X だと思ったのですが答えは10になってしまいます🥲

運動とエネルギー 1 力学的エネルギーについて調べるために,次の実験 1~3を 行った。これについて、あとの問いに答えなさい。 < 徳島県 > [実験1] 図1のように, レールを用いた斜面上で,小球を静か に離し,レールの水平部分に置いた木片に衝突させる装 置をつくった。 〔実験2] 水平面からの高さが, それぞれ5cm, 10cm 15cm, 20cmの位置で,質量が10g の小球を離し, 木片に衝突 させ,木片が移動したそれぞれの距離を測定した。 〔実験3] 質量の異なる小球にかえて、実験2の操作を繰り返し た。図2は,その結果を示したものである。 図1 図2 20 レール 木片 水平面から |の小球の高さ 木片の移動距離 40g 15 30g 10 ●20g 5 10g 〔cm〕 水平面 ものさし 10 15 1820 水平面からの小球の高さ[cm] 1.2m 0.414 (1) 水平面上にあった40gの小球を水平面から20cmの高さまで 手で持ち上げたとき, 手が重力にさからってした仕事の大きさ は何Jか。 求めなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力 の大きさを1Nとする。 2) 図1の実験装置を使って, 水平面からの高さが18cmの位置 で, 25gの小球を離し, 木片に衝突させたとき, 木片が移動す

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物理 高校生

なかなか解けないのでどなたかこの問題を解説して頂きたいです

L 14101 40 多 半角/全角 ! # あ $ う % え & お 漢字 1 ぬ 2131 3 あ 4 う 5 K Q W tab → 以下の問いでは、重力加速度の大きさをとして答えよ。 【問1】質量m の小物体が液体中を落下するときは、 重力 mg の他に、 液体 との間に抵抗力が働くと考えられる (浮力も考慮する必要があるが、 体積 が小さく浮力は無視できるものと仮定する)。 実験と測定を行い、ある質量1kgの物体の、時刻 t [s] における位置 y(t) [m] (液面からの深さ、y軸を液面を原点として、下向きを正にと る)は となることが分かった。 y(t)=2g(t+2e-lt-2) (i) 時刻 t における速度vy(t)、加速度 ay (t) をそれぞれ求めよ。 (6) y (ii) 横軸をt縦軸をyとしてvy (t) のグラフの概形を 0 ≤t ≤ 20 の範囲で描け。 (iii) lim vy(t) を求めよ。 また、この結果を物理的に解釈せよ。 t→∞ 抵抗力 重力 mg (iv) 運動方程式を利用して物体に作用する抵抗力の大きさ fを求め、 fvに比例することを示せ。 【問2】 水平面上を円運動する、 質量が3kg のおもちゃの車を考える。 円運動の中心を原点にとり、円運動して いる平面上に適当な2つの軸(z軸と軸)をとるとき、時刻における車の位置 = (s,y) が次式のように なっていたとする: (x(t),y(t)) =2(cos(+12), sin(+2)) (7) (r,y の単位は [m]、tの単位は[s] とする。) (i) 0 ≤t < 2 の範囲で、車の軌跡を描け。 (ii) 角速度 ω を求めよ。 (iii) 時刻 t における車の速度 J = (Vx, Vy) と、その大きさv=vvz + v7z [m/s] を求めよ。 (iv) 時刻 t における車の加速度 が d = (ax, ay) (8) (9) (a,(t), a,(t)) = (-sin (²), cos (+1)) - (cos (+12), sin (+²)) 212 (10 になることを、速度の微分を計算して確かめよ。 (v)加速度の大きさα = || を求めよ。 ※ペクトルの大きさと内積の関係、 (cos (12), sin (12)) = で、互いに直交する = 1 にあらわれるベクトル (-sin (2), cos (2)) が、それぞれ大きさ1 = =121=1.2=ことを用いると、計算が簡単にできる。

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