摩擦の影響を考えないものとして、なめらかな斜面の上に台車を置き、静かに手をはなし…
摩擦の影響を考えないものとして、なめらかな斜面の上に台車を置き、静かに手をはなしました。斜面を下っていく台車の運動について正しく述べたものはどれか。
- ⑴ 斜面の傾きを大きくしても、速さの増え方は変わらない。傾きが大きいほど斜面方向の力が大きく、速さの増え方も大きくなります。
- ⑵ 速さは時間とともに一定の割合で大きくなっていく。斜面方向に一定の力がはたらき続けるためです。
- ⑶ 速さは時間とともに一定の割合で小さくなっていく。斜面を下るときは速さが大きくなっていきます。
- ⑷ 速さは時間によらず一定で、進む向きも変わらないままである。力がはたらき続けているので、速さは変化します。
解説
正解は⑵です。斜面上の台車には、重力の斜面に平行な向きの分力がはたらき続けます。この力の大きさは斜面の傾きが変わらなければ一定なので、台車の速さは時間とともに一定の割合で大きくなっていきます。記録タイマーでテープをとると、区間ごとの長さが一定の割合で長くなることから確かめられます。斜面の傾きを大きくすると、速さの増え方も大きくなります。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。