理科の問題の添削をよろしくお願いします。
問1 [ ]に適語を入れよ。
l1:l2=1:2とすると,人がてこを押す力は[1/2],てこを動かす距離sは[ 2 ]となり,W=[mg×l1/l2]てこを押す力×[h×l2/l1]動かす距離=mgh
問2 質量m kgの物体を糸で吊るし状態A から状態B(最下点)になる振り子の運動を考えた時、以下の[ ]に適語を入れよ。
状態A:力学的エネルギー=KA+UA=[ mgh ]J
状態B:力学的エネルギー=KB+UB=[ 1/2mv^2 ]J
力学的エネルギー保存の法則によりKA+UA=KB+UB、[ gh ]=[ gh ]となり自由落下の場合と同じ[ v^2=2gh ]という式になる。
問3 レール上の一点からビー玉を初速度0m/sで転がし空中に飛び出させた場合,玉は転がした地点より低い位置に飛び出すが,そのようになる理由を答えよ。
答:ビー玉が転がった際の力学的エネルギーが保存されないため。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
問1
たぶん図があると思われ、l1とl2 のどっちが力点側でどっちが作用点側か不明ですが、力点側が l1 としているようですね。
>人がてこを押す力は[1/2],
力は 1/2 というより 1/2倍 とかの方がいいかもしれません。
>W=[mg×l1/l2]てこを押す力×[h×l2/l1]動かす距離=mgh
これは、言葉と記号が入り交じっていますが、
W=てこを押す力 × 動かす距離 =[mg×l1/l2]×[h×l2/l1]
ということでしょうか。そういうことなら、たぶんあっていると思います。
問2
最後から二つ目の [ ] 以外は間違っていないですが、私なら次のようにします。
状態A:力学的エネルギー=KA+UA=[ 0 + mgh ]J
状態B:力学的エネルギー=KB+UB=[ (1/2)mv^2 + 0 ]J
力学的エネルギー保存の法則によりKA+UA=KB+UB、[ mgh ]=[ (1/2)mv^2 ]となり自由落下の場合と同じ[ v^2=2gh ]という式になる。
0 を足しても足さなくても数値は同じですが、途中式の表現としてはあった方がいいように思います。ただ、指導される先生の方針もあるので、余計なものは書かない方がいい、というやり方も考えられます。
問3
図がなくて飛び出す方向がわかりませんが、たぶん、斜めに飛び出すのではないでしょうか。
斜めに飛び出す場合、放物運動になり、最高点では水平向きの動きになります。このとき、速度は 0 ではないので、運動エネルギーがあり、力学的エネルギーが保存されてもこの運動エネルギーの分だけ位置エネルギーが最初より少ないので、最初の位置より低いことになります。
あと、ビー玉を転がしたので、回転のエネルギーも関係してきますが、力学の初歩の段階ではそれは考えないことが普通だと思われます。
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