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数学 中学生

問3と問4の求め方を教えてくださいm(_ _)m 答えは、問3→イ、問4→28%

仕事やエネルギーに関する実験I ~実験Ⅲを行った。 下の〔問1〕 ~ 〔問7〕に答えなさい。 ただし, 質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし, 実験で用いる糸やばねばかりの質量,糸の伸び, 台車と斜面の間の摩擦はないものとする。 実験Ⅰ 「仕事について調べる実験」 (i) 質量500gの台車を真上にゆっくりと一定の速さで 30cm そのまま引き上げる ① 仕事 を行った (図1)。 (ii) 質量500gの台車を, なめらかな斜面に沿って平行に60cm 引き, もとの高さから30cm の高さまでゆっくりと一定の速さで引き上げる仕事を行った (図2)。 台車 30cm ばねばかり 表1 実験結果 電流 [A] 0.2 ものさし そのときの落下時間も測定した。 (i) (ii) の操作を5回行い, 測定結果の平均値を表1 にまとめた。 図 1 そのまま引き上げる場合の仕事 実験ⅡⅠ 「エネルギーの変換について調べる実験」 (i) 床から2.0mの高さに設置された台に滑車つきモーターを固定し, 豆電球, 電流計,電 圧計を使って図3のような回路をつくり, 滑車に質量55gのおもりを糸でとりつけた。 (ii) おもりを床から2.0mの高さまで巻き上げた後, 床まで落下させて発電し、 ある程度安 定したときの電流と電圧の値を読みとった。 また, 豆電球 電圧〔V〕 1.1 落下時間 〔s〕 1.4 60cm 9 基準面 ばねばかり 台車 A 40cm 図2 斜面を使う場合の仕事 実験Ⅲ 「小球の位置エネルギーと運動エネルギーについて調べる実験」 (i) レールを用意し, 小球を転がすためのコースをつくった (図4)。 (ii) BCを高さの基準 (基準面)として, 押し出すようす 高さ40cmの点Aより数cm高いレール 上に小球を置き, 斜面を下る向きに小 球を指で押し出した。 小球はレールに 沿って点A, 点B, 点Cの順に通過し て最高点の点Dに達した。 電流計 電圧計 小球 木片 図3 実験装置 【わかったこと】 床から2.0mの高さにある質量55gのおもりの位置エネルギー1.1J のうち, X %が豆 電球を光らせる電気エネルギーに変換されたと考えられる。このことから, おもりの位置 エネルギーがすべて電気エネルギーに変換されないことがわかった。 30cm B C 図4 小球が運動するコース 滑車つき モーター 糸 おもり 落下の向き レールー YD 60cm

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物理 高校生

真ん中の問題の(5) 1番下の問題の(2)と(3)解説お願いします! 出来れば今日中がいいです。

ミ K=0 U= mgh 2 mv² きさ、 F0 12/28k 練習問題 31 力学的エネルギーの保存① 長さ5.0mの糸の先におもりを付け点 につるして振り子にした。 糸がたるまない ようにして、点Oと同じ高さの点Aから おもりを静かにはなした。 重力加速度の大 きさを9.8m/s' とし, √2= 1.4 とする。 A h=5.01 -5.0m -000000円 A 0 74 2.5m117600 また、空気抵抗や糸の質量は考えないものとする。 (1) おもりが最下点に達したときの速さを求めよ。 (2) 最下点を通過後, 反対側に鉛直から60°の点Bを通過するときの速さを求 めよ。 100000 自然長: L 10000000 解し ooooooo 82 力学的エネルギーの保存 ② 滑らかな水平面上に質量mのおもりを 置いた。 このおもりに, ばね定数k, 自 然長Lのばねの一端を取り付け、他端 を固定した。次に、ばねが自然長からa ( 0 <a <L) だけ伸びる位置までおもり を移動させ,静かにはなした。 (1) はなした直後の弾性力による位置エ ネルギーを求めよ。 V=1/2k. (2) 自然長からの伸びがxのとき, おも りの速さを求めよ。 (3) 自然長になったときのおもりの速さ を求めよ。 次に,おもりの質量を2倍にして,同じ実験を行う。 mia (4) 自然長になったとき, おもりの速さは (3) のときの何倍になるか。 (5) 自然長になったときのおもりの速さを (3) と同じにするために必要なばねのば ね定数を求めよ。 (1) 小物体をはなした直後の, ばねの弾性エネルギーを求めよ。 (2) 小物体がばねから離れた直後の速さを求めよ。 (3) 最高点の面 AB からの高さを求めよ。 学習した日 5.0m m (3 a m 83 力学的エネルギーの保存 ③ 滑らかな水平面AB と,斜面 BC が続い B ている。 Aにばね 定数10N/m のば ねの一端を固定し, 他端に質量 0.10kgの小物体を置いて, ばねを0.20m だけ押し縮め, 静かには なす。 小物体は弾性力によって加速された後, ばねが自然長に達した瞬間にばね から離れて水平面AB上を運動し,さらに斜面 BC を上昇した。 水平面AB 及 び斜面BCは滑らかにつながっているものとし、重力加速度の大きさを 9.8m/s²とする。 (2) - k-2,5m m アップ 500 [] (1) (2) (3 (3) J S ⠀ 10 No. 1 : 60 : 80 100

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