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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

理科についての質問です。 (2)の問題を教えてください。 ウと答えたのですが、答えはエでした。 実像は左右上下逆になると習ったのですが、違うのですか。エは上下だけが逆になっているのでその理由を教えて欲しいです。 回答よろしくお願いします

32-(2021年) 奈良県 (一般選抜) 6 研一さんと花奈さんは、凸レンズの性質について調べるために,次の実験を行った。 実験後の2人の会話である。 各問いに答えよ。 内は、 光源 物体 凸レンズ A スクリーン 光学台 X 実験 光学台の上に光源, 物体、 焦点距離が15cm の凸レン ズ A, スクリーンを図1のように並べ, 光源と物体の位 置を固定した。 物体には凸レンズ側から見て「ラ」の形 の穴があいている。 凸レンズAとスクリーンの位置を 動かし、スクリーンにはっきりした物体の像ができると きの物体から凸レンズ Aまでの距離 X, 凸レンズ A からスクリーンまでの距離Yを記録した。 また凸レ ンズ A を、焦点距離が10cmの凸レンズBに変えて同様の操作を行った。 表は,Xを10cm か ら40cmまで5cmずつ大きくしていったときのYの結果をまとめたものである。 表中の「一」 は、スクリーンに像ができなかったことを表している。 図1 凸レンズ A 凸レンズ B - X [cm] 10 15 20 25 Y〔cm〕 30 35 40 - 60 38 26 30 24 Y [cm] 30 20 17 15 14 13 研一:どちらの凸レンズも,Xを大きくしていくと, (ア Yも大きく イ Yは小さく) (1) 花奈 : X を 20cm から 30cm にしたとき,スクリーンにできる像の大きさは②(ア 大きくなっ たイ小さくなった ウ変化しなかった) ね。 研一 : X を 10cm にしたとき,スクリーン側から凸レンズ Aを通して見えた物体の像は,③上 下左右が同じ向きの像だったよ。 花奈 : スクリーンにはっきりした物体の像ができるとき, 凸レンズの焦点距離によって, XYや像の大きさは,どのように変化するのかな。 研一 2つの凸レンズの結果をもとに考えてみよう。 |内について、会話の内容が正しくなるように, ① はアイのいずれか、②はア〜ウから, それぞれ適する言葉を1つずつ選び、その記号を書け。 ① ( ) ( (2) 実験で, 凸レンズ側から見た、スクリーン上にできる物体の像として最も適切なものを,次の ア~エから1つ選び、その記号を書け。( ) ウ H E ル

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理科 中学生

(3)の問題で、答えが2枚目の図になるのですが、焦点の意味がわからなくなってきました。焦点は光が集まるところだと思うのですが、光の線は全て焦点通るのではないのですか?教えてください🙇‍♀️

32(2024年) 三重県(後期選抜) ③ 次の実験について、あとの各問いに答えなさい。 〈実験> 凸レンズによってできる実像を調べるために, 物体 (P字形に発光ダイオードを しょうてんきょ 光源), 焦点距離 10cm の凸レンズ, スクリーン, 光学台を用いて、凸レンスを発 の中央に固定し、次の①~③の順序で実験を行った。 ① 図1のように、凸レンズから物体までの距離を図1 15cmにし、実像が映るようにスクリーンを移動さ せたところ、凸レンズとスクリーンの距離は30cm だった。 「物体」 凸レンズ スクリーン (4 ②①の状態から、 物体の位置を, 凸レンズから遠ざけ るように5cm 移動させ、実像が映るようにスクリー ンを移動させた。 ③②の状態から、物体の位置を, 凸レンズから遠ざ けるようにさらに10cm 移動させ, 実像が映るよう 室にスクリーンを移動させた。 15cm 30cm 光学台 (1) ①について,スクリーンに映った実像の上下・左右の向きと大きさは、物体と比べて、 そ これどのようになっていたか、次のア~エから最も適当なものを1つ選び、 その記号を書きなさい 大 ア.上下・左右の向きはともに同じ向きで,大きさは実像の方が大きかった。 イ. 上下左右の向きはともに同じ向きで,大きさは実像の方が小さかった。 ウ.上下左右の向きはともに逆向きで,大きさは実像の方が大きかった。 上下左右の向きはともに逆向きで,大きさは実像の方が小さかった。調子 (2)②について,スクリーンに実像が映ったとき, 凸レンズとスクリーンの距離は何cmか、刻 なさい。 (c) とちゅう (3) ③について、 図2は、スクリーンに実像が映ったときの, 物体の位置, 凸レンズ,スクリーン 式的に示しており、3本のは、物体の1点Aから出た光の道すじを途中まで示したものです る。3本ので示した光が, 凸レンズを通った後に進む, スクリーンまでの光の道すじを2 を使って表しなさい。ただし、光は凸レンズの中心線上で屈折することとする。 図2 物体の1点A AC こうじく 光軸 焦点: 凸レンズ 凸レンズの中心線 スクリーン 焦点 L

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