理科の問題の添削をよろしくお願いします。

質問

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。

回答No.1

BookerL · ベストアンサー

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。

お礼

ありがとうございました。