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 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。
- ⑵ 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。
- ⑶ 斜面の下の方へいくほど、速さの増え方はゆるやかになる。斜面の傾きが同じなら力の大きさも一定なので、速さの増え方は変わりません。
- ⑷ 台車は一定の速さで進み、向きもまっすぐのままである。斜面方向の力がはたらき続けるので、速さは時間とともに大きくなります。
解説
正解は⑴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。
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