理科の運動に関する問題です。

質問

中学生です。写真の問題の解き方を教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.1

noname#227880 · ベストアンサー

まず、図2を次のように読み取ります。

「紙テープを6打点ごとに切り」ということは、木片は手をはなしてから、
0秒後～0.1秒後までの0.1秒間に1.0cm（0cmではないことに注意）
0.1秒後～0.2秒後までの0.1秒間に3.0cm
0.2秒後～0.3秒後までの0.1秒間に5.0cm
0.3秒後～0.4秒後までの0.1秒間に7.0cm
0.4秒後～0.5秒後までの0.1秒間に8.0cm
0.5秒後～0.6秒後までの0.1秒間に8.0cm
0.6秒後～0.7秒後までの0.1秒間に8.0cm
0.7秒後～0.8秒後までの0.1秒間に7.0cm
0.8秒後～0.9秒後までの0.1秒間に5.0cm
0.9秒後～1.0秒後までの0.1秒間に3.0cm
1.0秒後～1.1秒後までの0.1秒間に1.0cm（0cmではないことに注意）
ずつ移動したことになり、おもりBが床についた0.4秒後からおもりAが床についた0.7秒後までの間は、等速度運動をしていたことが分かります。

(1)
0.4秒後～0.5秒後までの0.1秒間に、木片は等速度で8.0cm進んだことから、この間の速度は0.8m/s（80cm/s）
また、木片は手をはなしてから0.4秒間は等加速度運動をし、このときの加速度をaとすると、0.8=a*0.4の関係が成り立つので、a=2m/s^2
重力の大きさは、おもりAとBの重さの合計が100+150=250gであるから、250/100=2.5N
摩擦力をFとすると、2.5-F=(0.5+0.1+0.15)*2の関係が成り立つので（重さは木片も含めてkgに換算して合計し、2は加速度を表します。）、
答えはF=2.5-0.75*2=1N

(2)
図2から、おもりAが床につくまでの0.7秒間の木片の移動距離を合計すればいいので、
答えは1.0+3.0+5.0+7.0+8.0*3=40.0cm

(3)
図2から、おもりBが床についてからおもりAが床につくまでの間の等速度運動をしていたときであるので、
答えは0.8m/秒（0.8m/s）

お礼

分かりやすい回答ありがとうございます。
おかげで理解できました。