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理科 中学生

🟥は🟦でも、仕事の原理で計算できますか? また、なぜ🟥動滑車なのに計算しているのですか?(4)また、何秒かかったか?という問題です

6 力と仕事に関する (1)~(4)の問いに答えなさい。 (8点) 次の実験1~3を行った。ただし, 質量100gの物体にはたらく重 力の大きさを1Nとする。なお,ばねと糸の重さ, 滑車と糸の摩 擦は考えないものとし, 糸はのびないものとする。 図 11 実験 1 図11のように, ばねにおもりをつり下げて, おもりの 質量とばねののびの関係を調べた。 表2は,その結果をま とめたものである。 おもり 表2 図 12 天井 定滑車 おもりの質量 (g) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 ばねののび (cm) 0 0.9 1.9 3.0 4.0 5.1 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 実験2 実験1で用いたばねを使い, 図12のように床に置いた 1N120gの物体と糸をつなぎ, 定滑車にかけた。 このとき, ばねののびは0cmであった。 次に, ばねにつないだ糸を 静かに下向きに引くと, ばねはのびはじめた。 実験 3 ① 図13のように, 実験1で用いたばねに糸をつなぎ、 40gの動滑車と120gの物体をつり下げて, モーターの 軸で糸を巻きとれるようにした。 はじめ, モーターの 軸が回転しないように, 手で固定した。 物体 床 図 13 天井 定滑車 ごきってる 電源装置のスイッチを入れて,モーターの軸から手 をはなすと,モーターは糸を静かに巻きとりはじめ、 動滑車と物体が引き上げられた。 24h 動滑車 モーター 物体 電源装置 軸 (1) 図14の矢印は, 実験1でばねにつり下げられたおも りが静止しているとき, おもりにはたらく重力を表して いる。このとき, ばねがおもりを引く力を、 図14にか きなさい。 (2)実験2で, 糸を引きはじめてから10cm引くまでの間 の、糸を引いた距離とばねののびの関係を表すグラフ を図15にかきなさい。 (3) 実験3の①で、動滑車と物体をつり下げたときのばね ののびは何cmか。 計算して答えなさい。 (4) 実験3の②で、動滑車と物体を50cm 引き上げるときの モーターの仕事率が0.2Wであった。 モーターが巻き とった糸の長さは何cmか。 また, 何秒かかったか。 そ れぞれ計算して答えなさい。 図 14 図 15 10 ばねののび 98 7 6 4 (cm) 3 2 1 2 xx 床 012345678910 糸を引いた距離(cm)

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数学 高校生

エオとカキで答えが違くなるのはなぜですか? 4X=Y=Zだから同じ答えになると考えました

第5問 (選択問題点 16) 以下の問題を解答するにあたっては,必要に応じて (第6回-16) ページの正規 分布表を用いてもよい。 的な推測においては、本質的に重要な性質がある。それについて考えてみよう。 (1) 母集団から無作為抽出された標本の独立性とその特徴について、実際の例をもと に考える。 いま、 内容量 50gと表示された小袋が四つ入ったお菓子の袋 (以下,「大袋」 と呼 ぶ)があったとする。以下では、袋の重さは考えずに、お菓子の重さだけを考える ことにする。 四つの小袋に入っているお菓子の重さをそれぞれ X1, X2, Xs, Xs (g) とし,各X, (i=1,2,3,4) は平均 (期待値) 51.0, 標準偏差 0.3 の正規分布 N(51.0, 0.3)に従うとする。 このとき、YX+X2+X』+X」 とおけば、 各 X, は互いに独立と考えてよいか ら、確率変数Yの平均はE(Y) アイウ 標準偏差は (Y) I オ と 204 計算できる。 06 ところで, 大袋に表示されているお菓子の重さは50×4=200(g) である。 これ と対比するために,小袋に分けられていない四袋分のお菓子の重さを表す確率変 数Z=4X を考える。 ここで Xは正規分布 N(51.0, 0.3) に従うとする。 このとき、確率変数の定数倍の平均と標準偏差についての関係式によれば、Zの 平均はE(Z)・ アイウであるが,標準偏差は (Z)= 204 カキとなり 上 で求めた。(Y)の計算結果と異なる。この差は,X1,X2,X3,X, が無作為標本で あり、各X, が互いに独立であることに起因している。 この例からわかるように、無作為標本の性質,すなわち, 確率変数が互いに独立 な同一の分布に従っていることを理解しておくことが重要である。 (数学Ⅱ、数学B,数学C第5問は次ページに続く。) (第5回13)

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