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理科 中学生

蛍光ペンで引いた問題が分からないです… ⑷のほうは運動エネルギーって高い位置の方が大きいんじゃないんですかねー? 低い位置(この問題でいうD)の方が大きいんだ、そういうもんなんだって思ってたんです… でも⑼で低い位置の方が運動エネルギーが小さいってさっきの問題で思ってしまっ... 続きを読む

3エネルギーの変化と保存についてつかもう @p.168~1 (1) 左の図のように,ジェットコ ースターがA点からD点まで斜 面を下るとき,位置エネルギー がO最大になる位置, ②最小に なる位置は,それぞれA点~D 3 →解答 p.41 (1)の 探究 A しゃ 8 A いち 2 めん B D (1) 物体に力を と表現するこ (2) 0 13 1仕事とは、 C D 点のどこですか。 ② 小さなる しごと (2) ジェットコースターが斜面を 下り始めて位置が低くなるにつ れて,ジェットコースターの① 速さ,の運動エネルギーの大き さは,それぞれどうなりますか。 (3) 図のa, bは,それぞれ位置エネルギー·運動エネルギーのどち (3) a 優なト (2).仕事を求め 仕事=物佐 b 動 うんどう (3) 仕事の単 ボーノ 静止 いる (4) の AD 図1 (2 0 A (5) 全体 らの大きさを表していますか。 (4) ジェットコースターがA点からD点まで斜面を下るとき, 運動エ ネルギーが①最大になる位置, ②最小になる位置は, それぞれA点 ~D点のどこですか。 荷牲 でれている。 (6) カウ的2ネルずー 図2 (5) 記述)ジェットコースターがA点からD点まで運動する間,運動エ ネルギーと位置エネルギーを合わせた総量はどのようになっていま すか。 (6)運動エネルギーと位置エネルギーを合わせた総量のことを何とい カ学的こネばー いますか。 (7)(6)が運動の過程で一定に保たれることを何といいますか。 (8)(7)が成り立つ場合, 図のジェットコースターはD点を通過したあ と,A点の高さまで上がるはずですが, 実際には上がることはでき ません。この原因である外部からのはたらきかけを2つ書きなさい。 (8)産標か (7) 力を 直な 2重 (9) 0 小さくなる (9) 左の写真は, a点ではなしたふ りこがe点まで運動したときの連 続写真です。a点にあるおもりが C点まで運動したとき, ①位置エ ネルギーの大きさ, ②運動エネル ギーの大きさは,それぞれどうな 図1 2② 大きくアらる (10)C a 1m りますか。 e (10) 運動エネルギーの大きさが最大 a e (12) になるのは,a点~e点のどの点 位置をネしずー b |cd (1) ふりこの速さが0になっているのは, a点~e点のどの点のとき のときですか。 人参考 ゼロ 実際の運動では, (8)などによ って、力学的エネルギーの一 部が熱エネルギーや音エネル ギーに変わって、,失われてい ですか。 2つ書きなさい。 (2) (1)のとき, カ学的エネルギーは, 運動エネルギーと位置エネルギ 図 りきがくてき ーのどちらだけになっていますか。 きます。 運動とエネルギー

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物理 高校生

基本的なことだと思うんですが、(4)の回転数はなぜ(運動エネルギー)/(仕事)で出せるんですか?

25. 【サイクロトロン) 荷電粒子を高エネルギーに加速するサイクロトロンのはたらきについて考えよう。 サイクロトロンでは, 図に示すように, 二つの半 交流電圧 円形の金属箱D,, D, (形が文字1D に似ているので, ディーとよばれる)を真空容器に入れ, 半円の面に 垂直に磁場を加える。 D, と D, の間に交流電圧を加 B イオン源C B えておき, 中心にあるイオン源Cで正電荷 質量 イオンビーム をもつ粒子pを作る。 D, より D, の方が高い電位 であると, C で作られた粒子 p はD, に向けて加速 D D。 される。D, に入ると, 一様な磁場があるので, 粒 子pは円運動をする。 D, の中には電場がないので, 粒子pの速さは変わらない。 粒子 p が 半円形を描いてD, から出たときに, D, より D, の方が高い電位となるように交流の周波数 を選ぶと,粒子PはD,に向けて,さらに加速される。このように, 粒子pは, D, と D2の 間で加速され,加速されるたびに半径が大きくなるようにして円運動を続ける。 そして,そ の半径がディーの半径に近づいたところで, 粒子pを外に取り出す。 D, と D,の間を粒子pが通過する時間は十分に小さく無視してよいものとする。また, 粒子pは磁場に垂直な平面内を運動するとして, 次の問いに答えよ。 (1)粒子pが速さ vで速度に垂直な磁東密度 Bの磁場の中に進入すると, 磁場に垂直な 平面内で等速円運動をする。 その半径と周期をそれぞれ求めよ。 また, その周期の特 徴を述べよ。 イオン源 C で粒子 pが作られたとき D, と D。 の電位差は最大で, 粒子 p は加速され てD, に垂直に入射した。粒子PがD, 内で半円を描いた後D, から出たときにD, と D。 の間における加速が最大になる交流の周波数を求めよ。 (3) 交流の周波数を(2)で求めた値に固定しておけば, 粒子pはD, と D, の間を通過する たびに加速される。 このように, 粒子 p は, D, と D, の中を, 半径は徐々に大きくな るようにして円運動を続けて,その半径が Rになったとき,外に取り出されるとする。 このときの粒子pの運動エネルギーをR, B, m, qで表せ。 (4)粒子PがD,と D,の間を通過するときのD, と D,の電位差をV,とすると, (3)の場合, 粒子pは作られてから取り出されるまでにおよそ何回転したか。 ただし, イオン源C で作られたときの粒子pの運動エネルギーは無視できるものとする。

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