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物理 高校生

(3)の詳しい解説お願いします

50.F-xグラフ 解答 (1) ばね定数 (2)(3)1/12倍 指針フックの法則から,F-xグラフの傾きが表 している物理量を考える。 解説 (1) フックの法則 「F=kx」 から, F-x ラフの傾きは、ばね定数を表している。 (2) F-xグラフの傾きは, ばね定数を表す。 図から、 グラフの傾きが大きいのはAである。 A 40= 2.4. (2) ばね定数が40N/mのばねに取り換え, (1) と同じ力でばねを押し縮め たとき, ばねの縮みは何mか。 24=40x 105 思考 0.6 513 50F-xグラフ 2本のばねA,Bについて FA 引っ張る力Fと, ばねの伸びxとの関係を調べたとこ 3、図のようなF-xグラフが得られた。次の各問に 答えよ。 (1) グラフの傾きは何を表しているか述べよ。 B (3) ある力F でばねを引っ張っ たとき, ばね A, B はそれぞれ X, XB だけ伸びたとする(図)。 A, B のばね定数ka, kB は, グ ラフの傾きに対応するので, FA B Fo (2) ばねA,Bのどちらのばね定数が大きいか。 0 XA XB x Fo Fo kA= kB= XA XB Aの伸びは,Bの伸びの半分であったので、 2x=xBから, Fo Fo 1 kB= = -KA XB 2xA 2 したがって, Bのばね定数はAのばね定数の 1/12 倍 である。 別解 (3) 同じ力を加えているので,フックの 法則から, F=RAXA F=kBXB RAXA=kBxB Aの伸びはBの伸びの半分であったので, XA XB kB= 11/23 である。したがって, XA XB -KA 同じ力を加えたとき,Aの伸びはBの半分であった。 Bのばね定数は Aのばね定数の何倍か。 ただし, 分数のまま答えてよいものとする。 50

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理科 中学生

(3)がなぜア、ウになるのか詳しい解説をお願いします。

次の実験について, あとの問いに答えなさい。 [愛媛県] [実験1] 図1のような回路をつくり, 棒磁 図1 3.0V 0.2A 30 図2 割りばし 石のN極をコイルQに上から近づけていく ⑤ 棒磁石 導線K -導線L ふ と、検流計の針が振れた。 針 棒磁石 コイルR [実験2] 図2のような回路をつくり 棒磁 E 石のN極をコイルQに上から近づけていく 石のN極をコイルQ に上から近づけていく コイルQ SZ と, コイルRはaの向きに動いた。 検流計 (1) 実験1のように, コイルの中の磁界が変化することによっ < て流れる電流は何と呼ばれるか。 その名称を書け。 (2)表現力 磁界の様子を磁力線で描いた図において,磁界の図3 かんかく コイルQ a U字形磁石 (コイルQの面は, 水平である。 ) C D K L E K F L 強弱は,磁力線の間隔により、 それぞれどのように表されて いるか。 「広く」「せまく」の二つの言葉を用いて,簡単に書け。 (3)図2の装置で、次のア~エの操作を行うと,それぞれ, コ イルRは a, b いずれかの向きに動いた。 次のア~エのうち, コイルRがbの向きに動くものをすべて選び、記号で答えよ。 ア U字形磁石は図2の状態のままで, 図3のCのように, 棒磁石のN極をコイルQから上向きに遠ざける。 →1つかわる イ U字形磁石を図4の状態に変え、図3のDのように, 棒磁石のS極をコイ 図4 →2つかわる ルQに上から近づける。 PS SN K ・K K L ウ U字形磁石は図2の状態のままで, 図3のEのように, 棒磁石のN極をコ イルQに下から近づける。 → I U字形磁石を図4の状態に変え, 図3のFのように, 棒磁石のS極をコイ -> ルQから下向きに遠ざける。 a

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