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中3理科 斜面上の物体の運動についてです 急な斜面と、緩やかな斜面があったとして、 同じ物体を滑らせるとき、 急な斜面の方が落ちるスピードが速いですよね。

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回答(4件)

重力は図のように A, Bの2つの力に分解して考えることができます。(分力) Bが物体が斜面を垂直に押す力です。 垂直抗力はBの反作用なのでN(赤)になります。 2つの図をみれば判ると思いますが、斜面の角度が違うと、同じ重力に対して垂直抗力の大きさは異なります。

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同じ物体で、斜面が急になると、垂直抗力の大きさは小さくなります。 >急な斜面の方が落ちるスピードが速いですよね。 同じ高さからはなしたのなら、急な斜面の方が「速さの増え方」は大きく、下まで落ちるのが「早い」です。 ただ、最初と最後の瞬間の速さは同じです。

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・斜面の傾きが異なる場合、物体に働く垂直抗力(斜面から垂直に押す力)は異なります。 ・急な斜面の方が、物体の重力の垂直成分が大きくなります。そのため、斜面から物体を支える垂直抗力も大きくなる必要があります。 ・一方、緩やかな斜面の場合は、物体の重力の垂直成分が小さくなるため、垂直抗力も小さくなります。 ・したがって、同じ物体でも、斜面の傾きが急な方が垂直抗力は大きくなります。 ・また、斜面に平行な力(物体を下方に引っ張る力)は、斜面の傾きが急なほど大きくなります。この力が物体の加速度に影響を与えるため、急な斜面の方が物体の落下速度が速くなります。

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斜面上の物体には重力と垂直抗力が働きます。重力は斜面に平行な成分と垂直な成分に分解され、垂直抗力は斜面に垂直な重力の成分と釣り合います。急な斜面では、斜面に平行な力が大きくなり、物体は速く滑り下りますが、垂直抗力の大きさは同じ物体であれば変わりません。したがって、急な斜面と緩やかな斜面での垂直抗力は同じです。

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