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理科 中学生

(4)で、重力の大きさが6.25Nではなく6.75Nになる理由を教えてください。

得点力UP! 入試特集 56 ・時間 30分 チャレンジテスト② 図 1 おもり /100点 解答p.22 1 図1のように、長さ12cmのばねを使って, おもりの質量とばねののびとの関係を調 ベグラフにしたところ、図2のようになりました。このばねを使って次の実験を行いま した。 あとの問いに答えなさい。 ただし、 100gの物体にはたらく重力の大きさを1N 9x 4 (36) D とし、糸の質量や体積は無視できるものとします。 <実験> ア水をふくめて質量の合計が600gのピーカーを水平な台の上に置き、図3のように 質量が150gのおもりを糸でばねにつるして水に沈めたところ、ばねの長さは20cmと なった。 イ 次に図3の状態から、図4のように、 ばねの長さが18cmとなるようにおもりを ピーカーの底に沈め、 水平な台とピーカーの間にはたらく力について調べた。 図2 長さ ばねの ばねののび C 16 14 ば 12 10 8 6 [cm] 4 2 勉強した日 A 50 100 150 200 おもりの質量(g) 得点 図3 20cm B 4 ( 18cm (1) 図1において ばねに質量150gのおもりをつるすと ばねののびは何cmになりま すか。 ) (2) 図3において, おもりにはたらく浮力の大きさは何Nですか。 ( (3) 図4において, ピーカーの底がおもりを上向きに押す力は何Nですか。 ( (4) 図4において, 水を入れたピーカーの底面積は0.005m²です。 水平な台が水の入っ たピーカーの底面から受ける圧力の大きさは何Paですか。 )

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物理 高校生

この問題の2以降がわかりません 2はμmglの使い方 3以降は計算式がわかりません 説明がないとモヤモヤするので できれば説明もお願いします。

31 物体に作用する力は、保存力とそれ以外の力 (非保存力とよばれる) に分けることがで きる。そこで,保存力の例としてばねの力 (弾性力) を, 非保存力の例として摩擦力をと り上げ、これら2種類の力の性質を比べてみよう。 [A] なめらかな水平面上の点に 質量m[kg]の物体が静止してい る。Pは,他端が壁に固定された自 然の長さる [m]のばねにつながれて いる。 図のように, 0 を原点として ばねに平行にx軸をとり,Pにx軸 の正の向きの初速ひ。 [m/s] を与えた ら、ばねの長さが[m] になったと P 0000000 0000000 BY x 後 ころでPの速さは0m/sとなった。 これを実験 A とする。 (1) ばね定数をk [N/m〕 として を求めよ。 ただし, ばねの質量は無視できるものと する。 [B] 次に、ばねから物体Pを外し, 実験 A とは別のあらい水平面上に静かに置く。 初 速vo を与えると, P は置かれた位置からまっすぐにL[m] だけ進んで止まった。これ を実験 B とする。 (2) Pと面との間の動摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさをg [m/s2] としてLを求め よ。 [C] このように, 実験 A と実験 B のどちらの場合でも、ある時点でPの速さは0m/s となるが、このあと両者には違いが現れる。つまり, 実験BではPは静止したままだ が,実験AではPは一瞬止まるだけですぐに逆向きに動き始め、ある別の点Qでふ たたび速さが0m/s となる。 (3) 原点Oから点 Q までの長さを求めよ。 [D] それでは,弾性力と摩擦力が物体Pに同時に作用したら,その運動はどうなるだ ろうか。 ばねを用いる実験 A をあらい水平面上で行うとしよう(これを実験Cとす る)。 座標軸・ばねの設定は実験 A と同じであり,Pと面との間の動摩擦係数は実験 B と同じμ′とする。はじめPは原点Oに静止しているとして次の問いに答えよ。 (4) 物体Pにx軸の正の向きに初速”を与えると,Pは原点Oからまっすぐに x0 [m] だけ進んで止まった。このx を求めよ。 (5) 実験Cで,物体Pが止まったあとそのまま動かなかったとすれば,Pと面との間 の静止摩擦係数μは,どのような条件を満たすことがわかるか。ただし,(4) の x を そのまま用いよ。 16%+ at

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物理 高校生

教えてください。

[峰 物体に作用するカカは. 保存力とそ: の力 (非保存 でて3で > すれゆ 保存力の例としてばねの力 (弾性力) を 0 1 以外 し 保存力とよばれる) に分けることができる。そこで、 ) 1 非保存力の例とし て摩擦カをとり上げ, これら 2 種類の力の性質を比べてみよう 1 〔信】 なめらかな水平面上の点 O に, 質量 [kg] の物体 Pが静止し AG Ro 8 の。 選 に同定 Se は, 他端が貴に同定された自然の長さ 6[m] のばねにつな 加 N 3 る。 図のように, O を原点としてばねに平行に *軸をとり、 0 こィ軸の正の向きの初速 2 [m/s] を与えたら. ばねの長さが ム 1 【m] になったところで P の速さは 0 m/s となった。これを実験 O 2 「還 とする。 0 1 (1) ばね定数を を(N/m 【N/m] として と zo の関係を求めよ。ただし, 1 h000評 ばねの質量は無視できるものとする。 ヨー 5 は欄がた作還からまっすぐ [B] 次に. ばねから物体 P を外し, 実験 A とは別のあらい水平面上に静かに置く< 初速 にと[m]だけ進んで止まった。これを実験 B とする。 (2②) P と面との問の動摩擦係数を ", 重力加速度の大きさを [m/s2] としてと と zoの関係を求めよ。 [C〕 このように, 実験 A と実験 Bのどちらの場合でも ある時点で P の速さは 0 m/sとなるが このあと両者には倍いが更れる。つまり、 実験 B では P は静止したままだが, 実験 人 では P は一上暁止まるだけです ぐに逆向きに動き始め、ある別の点 Q でふたたび速さが0 ms となる。 (9) 原点 0 から点 Q までの長さを求めよ。 [D〕 それでは, 修習と訂角カが物体 P に同時に作用したら. その運動はどうなるだろうか。 しよう (これを実験 C とする)。林科・ばねの定は実験 A と同じであり。『 と軍との間の動痢係数は実験 Bと固 め P は原点 0 に静止していると して次の問いに答えよ。 (⑳ 物体に ァ軸の正の向きに初速 。 を与えると, P は原点0からまっすぐに xim] だけ進んで止まった。このzo を求めよ。 ⑤ 実験とで, 物体 P が止まったあとそのまま動かなかったとすればぱ, P と面との間の静止摩折係数 は, どのような条件をたすことが わかるか。ただし, 必要なら(④ の 0 をそのまま用いてもよい。 ばねを用いる実験 A をあらい水平面 計で知ら じ とする。 はじ 生

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