◆問題
第２問 物体の運動に関する探求の過程について、後の問いに答えよ。
Ａさんは、買い物でショッピングカートを押したり引いたりしたときの経験から、「物体の速さは物体にはたらく力と物体の質量のみによって決まり、(a)[ある時刻の物体の速さｖは、その時刻に物体が受けている力の大きさＦに比例し、物体の質量ｍに反比例する]」という仮説を立てた。Ａさんの仮説を聞いたＢさんは、この仮説は誤った思い込みだと思ったが、科学的に反論するためには実験を行って確かめることが必要であると考えた。
問１ 下線部(a)の内容をｖ，Ｆ，ｍの関係として表したグラフとして最も適当なものを次の①～④のうちから１つ選べ。[ 7 ]
解答はこのページ下に掲載します。
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◆解答
(a)[ある時刻の物体の速さｖは、その時刻に物体が受けている力の大きさＦに比例し、物体の質量ｍに反比例する]
この文の内容を表すグラフを選ぶという問題です。
この仮定が正しいかどうかはおいといて、これをグラフで表したらどうなるかを考えます。
つまり、「力が大きければ大きいほど速さも大きく、質量が大きいほど遅くなる」と考えたのですね。
①，②は、縦軸にｖ，横軸にＦをとっているので、速さが力に比例するなら右上がりの直線です。
この力と速さの関係だけをみれば①が正しそうに見えますが、質量が小さい場合よりも質量が大きい方が速くなっているので、①も間違いです。
③，④は、縦軸にｖ，横軸にｍをとっています。
速さと質量は反比例の関係なので、④が正しいはずです。
力が大きい方が速さが速いという関係も表せているので、④が正解と判断できますね！
次の問題→実験を行う条件
◆関連項目
等加速度運動まとめ、力～エネルギーまとめ
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