高校物理「単振動」電車の中の単振り子�A

高校物理「単振動」電車の中の単振り子�A

◆問題

長さｌの糸の一端に質量ｍのおもりをつけて、これを電車の天井につるして単振り子とする。重力加速度の大きさをｇとして次の問いに答えよ。

(1) 電車が水平方向に等速度で走行しているとき、おもりを振動させずに静止させるならば、糸と鉛直方向とのなす角θを求めよ。また、この状態から、単振り子を小さく振らせたときの周期Ｔを求めよ。

(2) 電車が右方向に一定の加速度ａで走行しているとき、鉛直方向と振動の中心とのなす角をθとして、ｔａｎθの値を求めよ。


この記事では(2)を解説します。


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◆解説

電車が加速度運動をしているときは、おもりは加速度と反対方向に慣性力を受けます。

この問題では加速度は右向きにａなので、おもりは左向きにｍａの慣性力を受けます。

おもりの運動状態にかかわらず、おもりは重力を受けるので、鉛直下向きにｍｇの力を受け続けています。

これらの力があるのにおもりが単振動をしているということは、これらの力とつり合う力で糸がおもりを引っ張っている。ということができます。

振動の中心でちょうど力がつり合うので、

ｔａｎθ＝ｍａ／ｍｇ
　　　＝ａ／ｇ


電車が加速度運動をしていなければａ＝０だからｔａｎθ＝０、加速度が大きくなればθが大きくなるのだからａは分子にくる。という関係性を理解しておくと、確信を持って答えられると思います。


次の問題→このときの周期


◆関連項目
ばね定数ｋの鉛直ばね振り子
単振動まとめ


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本日配信のメルマガ。2014年センター英語第３問Ｃ

本日配信のメルマガでは、2014年大学入試センター試験英語第３問Ｃを解説します。


【高校英語】共通テストの英文解釈
http://www.mag2.com/m/0001641009.html


■　問題

第３問　次の問い(Ａ〜Ｃ)に答えよ。

Ｃ　次の会話は、アメリカのある高校でカリキュラムを見直すにあたり、教師達が
外国語教育について議論している場面の一部である。[ 32 ]〜[ 34 ]に入れるのに
最も適当なものを、それぞれ下の{1}〜{4}のうちから一つずつ選べ。

Ted: For the past 20 years our school has been offering French and
Spanish. However, times have changed and perhaps we should reevaluate the
needs of our students. I've heard some suggest that native English
speakers don't need to study a foreign language because English has become
a global language. I'd like to get your views on this.
Jennifer: Well, with the globalization of many businesses, knowing a
foreign language has become increasingly useful in the workplace. In
business situations, when you're negotiating with people from other
countries, it's obviously a disadvantage if they know your language but
you don't know theirs. Also, by studying a foreign language, students can
learn about various customs and cultural values of people from different
parts of the world. This can smooth business relationships.
Ted: So, Jennifer, I guess you're saying that [ 32 ].

{1} English is the most common language in the business world
{2} it's a disadvantage to use a foreign language in business
{3} knowing a foreign language can have a practical, career-related benefit
{4} studying business skills contributes to foreign language learning

David: I agree with Jennifer, and I suggest that we offer Chinese classes.
China is a fast-growing economy and in the future it will become the
world's biggest. Also, I believe there are more native speakers of Chinese
than of any other language. Perhaps along with French and Spanish, we
should offer Chinese.
Maria: I understand what you're saying, but in order to be well-informed
about China, one should be able to read Chinese, which would involve years
of study to learn at least 3,000 to 4,000 characters. I think continuing
to offer French and Spanish is still more practical. Because these
languages are somehow related to English, there are many words that have
the same origin, and this makes the language learning process less
difficult.
Ted: So, Maria, your idea is that [ 33 ].

{1} a native English speaker may find it easier to learn French and Spanish
{2} Chinese would be most useful because China is a fast-growing economy
{3} it would be useful to learn Chinese because China has the greatest
number of people
{4} knowing French or Spanish could make it easier to learn other European
languages

Leslie: Well, I'm not sure which foreign language would be most valuable
to our students. However, studying a foreign language can help students
become aware of their own language and culture. Most of us use our native
language without thinking deeply, and we make many cultural assumptions.
But most importantly, through learning a foreign language, we're better
able to look at something from various perspectives.
Ted: Leslie, that's a very interesting point. You're saying the biggest
advantage of foreign language study is that it can increase student's
[ 34 ].

{1} ability to consider things from different points of view
{2} desire to understand their own language and culture
{3} knowledge of other language structures and cultures
{4} opportunities to be successful in global business

Ted: I appreciate getting all your ideas. Perhaps we should prepare a
questionnaire for our students and try to get a sense of their interests
and future goals.


※マーク部分の□は[ ]で、マル１は{1}で表記しています。

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■　解答・解説

2014年センター英語第３問Ｃは、数人の対話に関する問題でした。
司会者的な立場の人がいて、その人がそこまでの話の要点をまとめる。
という形になっていて、その要点を選択肢から選ぶ問題です。
文章の分量はやや多いですが、空欄の前までの話の要点がわかれば良いので、
比較的取り組みやすい問題だと思います。


空欄[ 32 ]に入れる台詞は・・・

{1}英語はビジネスの世界で最も一般的に使われている言語です
{2}ビジネスで外国語を使うのは不利なことです


(以下略)


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■　全文訳(基本的に直訳です)

Ted「過去20年の間、私達の学校はフランス語とスペイン語を提供してきました。
しかしながら、時代が変わり、おそらく私達は生徒の要望を再評価するべきです。
英語は世界標準語になったので、英語のネイティブスピーカーは外国語を勉強…

(以下略)

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解説の続きは、本日21時配信予定の

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高校化学(用語)「フェーリング反応」

高校化学(用語)「フェーリング反応」

★フェーリング反応(Fehling reaction)

還元性をもつ有機物を検出する反応の一つ。
フェーリング液に、還元性がある有機物を加えて加熱すると、酸化銅(�T)の赤色沈殿が生じる。

Ｒ−ＣＨＯ＋２Ｃｕ^２＋＋ＮａＯＨ＋Ｈ_２Ｏ→Ｒ−ＣＯＯＮａ＋Ｃｕ_２＋４Ｈ^＋


「銀鏡反応やフェーリング反応陽性なら、還元性があり、アルデヒド基がある」と考えて、有機物の構造を推定する問題に活用します。


ちなみに、フェーリング液とは、硫酸銅(�U)五水和物水溶液と、酒石酸カリウムナトリウムと水酸化ナトリウムの水溶液の混合溶液です。


◆関連項目
アルデヒド、銀鏡反応
脂肪族炭化水素


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