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理科 中学生

物理の速度の合成の問題です。 ⑴はなぜ2vにならないのですか。 ⑵⑶もわかりません。 教えていただきたいです! よろしくお願いします!

問題 23 24 セミナー 区間のxtグラフは、頂点が (12.0s, 48m) の上に凸の放物線とな る。 以上から、図3と同じxtグラフを描くことができる。 23. 平面上の速度の合成 解答 L L L 距離: (3) √3 v √3 2 v (1) (2) 時間: 指針 地面で静止している人から見ると、静水における船の速度と水 流の速度を合成した速度で、船は水槽内を進む。 船の運動は、水流に垂 直な方向、平行な方向のそれぞれに分けて考え、各方向における速度成 分に注目する。 (3)では、合成速度が出発点から真向かいの点Pの向き となるように、速度ベクトルを作図する。 解説 (1) 静水における船の速度をV、 水流の速度をとすると、地面に対す ある船の合成速度は、 図1のように表 されるとのなす角度は30℃なの で、 1:2:√3 の直角三角形の辺の長さ の比から、 水流の速さと船の速さVと の関係は、 v: V=1:√3 したがって、 V=√3 v ① 合成 速度 1 各速度の間には、 アニ アの関係が成 り立つ。 30% √3 (2) v 図 1 (2) 壁面に垂直な方向の運動を考えると、 船は速さ V(=√3v)で等速 直線運動をする。 求める時間をとすると、 等速直線運動の公式 「x = vt」 に移動距離L、 速さ 3 を代入して、 平面運動は、互いに垂 直な2つの方向に速度を 分解し、各方向における 直線運動に分けて考える ことができる。 24. ク 解答 (1) (4) M 指針 物体 v-tグラフ 部分の面積 解説 (1) になる。 (2) v-t a = 点Bで 12 (3) A に物 の間に Bは 1-2 L=√3uxt t₁ = L √3 v に速さ、 時間 を代入して、 また、壁面に平行な方向の運動を考えると、 船は速さで等速直線運 動をする。 PQ間の距離をxとすると、 等速直線運動の公式 「x=vt」 L /3v GOP=√3 PQ となるの で、 OP =Lから、 (4) P PQ= L √3 としてもよい。 L L x=vx 3 v √3 (3) 地面に対する船の合成速度が、 壁面 に対して垂直な方向になればよい。 この ときの船の合成速度を とすると、静 水における船の速度 V 水流の速度 を用いては、 2 = ' + 7 と示され る。すなわち、各速度ベクトルの関係は、 図2のような直角三角形となる。 三平方 の定理を用いて、 合成速度の大きさひ を求めると、 合成 速度 2 L V V 図2 V 図2のように、速度べ クトルを表す矢印の長さ の比が、 速さの比となる。 を合成したもの であり、2が壁面 に対して垂直な向きにな るように矢印を描くと、 図2のベクトル図が得ら れる。 02=√2-02=√√√30)2-0=√20 したがって、船は真向かいの点に向かって、速さv=2vの等速直 線運動をする。 「x=vt」 から、 求める時間をとすると、 14 L=√20x12 L t₂= 2 v

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理科 中学生

(3)の②がイになる理由が分かりません💦解説には電圧が等しいと書いてありますがなぜそう分かるのですか?あと電流も一定じゃないのですか😿 電流一定→抵抗大きい方が消費電力大きい 電圧一定→抵抗小さい方が消費電力大きい ということは理解できています

図は,電熱線に電流を流したときの水の上 昇温度を調べる装置である。 なお,電圧計と電 流計をつなぐ導線は省略している。 容器に水 100gを入れ,電熱線 aに加わる電圧と回路を 流れる電流の大きさを一定にして5分間電流を 流したところ,はじめ 23.3℃であった水温は, 29.3℃になった。 このとき, 電流計は 1.5A, 電圧計は6V を示していた。 電源装置 温度計 電圧計 電流計 (鹿児島改) 電熱線a 100gの水 (1)作図 この実験では,電流計と電圧計をどのようにつないでいるか。解 答欄の回路図を完成させなさい。 □(2) 電熱線aで5分間に消費された電力量は何か。 (3)次に,電気抵抗の大きさが電熱線aの2.0倍である電熱線b を電熱線 aに並列につなぎ、スイッチを入れて5分間電流を流した。次の① ② について,正しいものを次のア~ウからそれぞれ選びなさい。 電熱線b に流れた電流の大きさは,電熱線aに流れた電流の大きさ ① (ア. より大きい イ. より小さい ウ. と等しい)。 また、 電熱 線bで消費された電力量は,電熱線aで消費された電力量 ②(ア. より大きい イ. より小さい STOST ウ. と等しい)。

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理科 中学生

中学二年理科の物理です。 大問六の問3の答えがウになる理由と、問4の答えがエになる理由を教えてください。 問題は都立そっくりVもぎ1/14(日)からです。

6 電流による発熱に関する実験について,次の各問に答えよ。 ただし、電熱線から発生した熱は全 て水の温度上昇に使われたものとする。 <実験1> を行ったところ, <結果 1 > のようになった。 <実験1 > うに、ピーカーに (1) 発泡ポリスチレンのコップに室温と同じ 22℃の水 100gを入れ, 抵抗が4.0Ωの電熱線Aを用いて 図1 のような回路をつくった。 (2) 電源装置の電圧を 6.0Vにして, 図1の回路に電流を 一流した。 1,5 (3) ガラス棒で水をゆっくりかき混ぜながら、1分ごとに 5分間, 水温を測定した。 (4) 電熱線Aを, 抵抗が6.0Ωの電熱線Bにかえて (1)~ (3) と同様の操作を行った。 <結果 1 > シウム1.5.20 20 v TAX 電流を流した時間 [分] 電熱線A 水温 [℃] 電熱線B ① (2 3 0 1 22.0 23.2 22.0 22.8 23.6 電熱線の抵抗を ① すると,回路を流れる電流が② 水の上昇温度が小さくなった。 ア 小さく 小さく ア 小さく イ 大きく イ 大きく イ 大きく 図1 [] 電圧計 2 3 4/²5 24.4 25.6 26.8 28.0 24.4 25.2 26.0 112 〔問1] <実験1>の(2)で,電熱線内を流れる電流の大きさとして適切なのは、次のうちではどれか。 6 11.0 A 1.5 A ア 0.7 A I 2.0 A 電熱線 A 1151 9,0 6-4 - NI [問2] <結果1 > から分かることについて述べた次の文の ① ~ 3 にそれぞれ当てはま るものとして適切なのは、 下のアとイのうちではどれか。 電源装置 Pay 電流計 51282/051 5%=280 10x56 なるため、 電力が③ なり, 問 図1の回路で、電源装置の電圧を 6.0Vにして10分間電流を流したときの水温と、そのとき に電熱線Aが消費した電力量とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のアーエのうちでは どれか。 ア イ ウ エ 電源装置の電圧を 6.0Vにして 10分間電流を流したときの水温 32°C 32°C 34℃ 34°C A +1052 x 次に,<実験2> を行ったところ, <結果2>のようになった。 <実験2 > (1) 発泡ポリスチレンのコップに室温と同じ 22℃の水100gを入れ, <実験1>で用いた電熱線A とBを直列につないで, 図2のような回路をつくった。 (2) 電源装置の電圧を 6.0Vにして, 図2の回路に電流を流した。 (3) ガラス棒で水をゆっくりかき混ぜながら, 1分ごとに5分間, 水温を測定した。 (4) 電熱線AとBを並列につないで, 図3のような回路をつくり (2), (3)と同様の操作を行った。 図2 電源装置 図3 電源装置 19 そのときに電熱線Aが消費した電力量 電圧計 I 電流計 並えになる <結果 2 > 図2の回路と図3の回路では, 5分後の水温に違いがあった。 5400 J 7200 J 5400 J 7200 J [問4] <結果2>について, 5分後の水温が高かった回路と, 電熱線で起きたエネルギーの変換と を組み合わせたものとして適切なのは, 次の表のア~エのうちではどれか。 5分後の水温が高かった回路 図2の回路 図2の回路 図3の回路 図3の回路 電流計 電熱線で起きたエネルギーの変換 化学エネルギーから熱エネルギーへの変換 電気エネルギーから熱エネルギーへの変換 化学エネルギーから熱エネルギーへの変換 電気エネルギーから熱エネルギーへの変換

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