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理科 中学生

(3)解説いただけませんか…

3 [物体にはたらく力] 次の文を読み、 あとの問いに答えなさい。 物体を引く力の大きさや引かれる物体の質量と, 引かれる物体の速さの変化との 関係を調べるため、以下のような実験をした。 ただし, ばねばかりや糸には質量が ないものとし、滑軍には摩擦がなく、糸は伸び縮みしないものとする。 質量1kgの物体とばねばかりと滑車を用意し, ①~③のようにしてばねばかり の示す値を調べた えんりょく ①1kgの物体を鉛直につり下げて、 つりあうように支えた。 ② 滑車に糸をかけ、糸を水平に引くことにより物体をつりあうように支えた。 ③ 2つの滑車に1kgの物体をつないだ糸をかけ、物体につながっていないほうの をばねばかりにつないで2つの物体をつりあうように支えた。 はし ① ③ 1kg の物体 ばねばかり 1kg 物体 7777 S esho 1kg 77777. の物体 7/7/7 1kg の物体 第3章 身近な物理現象 Ster ①①のときばねばかりは9.8Nを示した。このとき、物体にはたらく重力とば ねばかりが糸を介して物体に加えている力がつりあっている。 すなわち, ばねば かりは,糸を介して、物体に 9.8Nの力を加えていることを示している。 ② ③ このときのばねばかりの示す値を答えよ。 最後に、 右のように質量1kgの物体Aを水平な摩擦のな い台の上に置き, 滑車に糸をかけ別の質量1kgの物体Bを つり下げた。 このとき物体Aと物体Bは静止しなかった。 1kgの物体A 18141 (2) なぜ物体Aと物体Bは静止しなかったのか。物体Aと物体 Bにはたらく力に着目して答えよ。 (1)②9.8N ③9.8 (2) Aにはたら カー、Bの物 動力がつ いないため (3) 1kg の物体 (3)物体Bを手で下から支えることで,物体Aと物体Bを静止させた。 物体Bを支え ている手の力の大きさを答えよ。 142600 〔大阪星光一改〕

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物理 高校生

(2)で、向心力をSsinθとして計算していますが、mgtanθが向心力として等速円運動していると考えて計算してもいいのでしょうか?教えてください🙏

例題1 円錐 右の図のように、軽い糸の端に質量mの小さなおも りをつけて振り子をつくり, おもりを水平面内で等速 円運動をさせる(このようなものを円錐振り子という)。 糸の長さをL,糸と鉛直線とのなす角を0として,次 の問いに答えよ。ただし,重力加速度の大きさをg, 円周率をとする。 (1) 糸がおもりを引く力の大きさSはいくらか。 (2) 等速円運動の周期Tはいくらか。 指針 して円の中心方向の運動方程式をつくる。 解 (1) 図のように,おもりにはたらく力を円の中心方向 (水平方向) と, それと垂 の2カ 直な鉛直方向に分解して考える。糸がおもりを引く力と重力 の鉛直方向の成分はつり合っているから, 鉛直上向きを正として Scost-mg=0 向心力としてはたらく力を考え,これに着目 ….... ① (2) 3mgとの合力は円の中心を向いており, おも りが等速円運動をするための向心力となっている。 この合力の大きさはこの水平方向の成分 Ssine に 等しい。 これより, 等速円運動の運動方程式は,円 運動の半径を , 角速度をωとして, mrw²=Ssine ...... ② また, r = Lsin0 となるので,これと式 ①, ② より よって, w= 答 (1)S= よって, S= w²== g Lcos したがって,T= mg cose mg coso 2π W (2) T=271 Lcose g n~/ L cos0 g g Lcose Š 0 Ssine m Scost m omg

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