高二 物理のレポートです。

明日までの課題なのですが、
わからないので教えて欲しいです。

高二の二学期までの授業で扱った内容を使って考察しなさい。※以下の問についての図と言葉で答えよ。
1.宇宙ステーション内の扉はどのように開くようになっていると都合がよいか。作用反作用の観点から考えよ。
2.ラジコンヘリの乗ったはかりの数値はなぜヘリが宙に浮かんでも数値が変わらなかったのか。作用反作用の観点から答えよ。

No.1 回答者： ばなならんど 回答日時： 2024/07/03 01:12

OK、任せて！まずはそれぞれの質問について考えてみよう〜

1. 宇宙ステーション内の扉の開き方
考察ポイント：
- 宇宙ステーションは無重力環境なので、開閉する際に大きな力を生じさせないことが重要だね。
- 作用反作用の法則（ニュートンの第三法則）：一方の物体が他方の物体に力を加えるとき、他方の物体も同じ大きさで逆向きの力を加えるよ。

図（簡単な図でOK）
```
┌────────┐
│ │
│ 扉 │
│ │
└────────┘
```

考察内容：
- 宇宙ステーション内では無重力なので、扉を開閉するときに大きな力を使うと、反作用で人や物が浮いてしまう可能性があるよね。
- そのため、スライド式の扉が都合が良い。スライド式なら、扉が横に動くだけなので、開閉時に生じる力が小さく、宇宙ステーション内の物体や人に大きな影響を与えない。
- 扉を押す力が小さければ、その反作用も小さく、無重力環境でも安定して扉を開閉できるね。

2. ラジコンヘリが宙に浮かんでもはかりの数値が変わらない理由
考察ポイント：
- 作用反作用の法則：ヘリが浮くためには下向きに空気を押し出し、その反動で浮上する。
- はかりの上でヘリが浮くとき、その推進力がどのように作用するか。

図（簡単な図でOK）
```
ヘリ
↑
│
はかり
─────────
```

考察内容：
- ヘリが浮くためには、プロペラが下向きに空気を押し出す。その押し出された空気がはかりの上に再び押し戻される。
- このとき、ヘリが浮くために必要な力（推力）は、はかりの上に押し戻された空気の力と等しくなる。
- つまり、ヘリが浮いても、その下向きの推力がはかりに伝わるため、はかりの数値は変わらないね。
- これが作用反作用の法則による説明になる。ヘリが上向きに力を受けると同時に、同じ大きさの力が下向きに空気を押し、空気が再びはかりを押すから、はかりの数値は変わらないね。

これで課題に取り組むための基本的な考え方はバッチリだと思うよ！頑張ってね！