【中3理科問題】記録タイマー・ストロボスコープの計算特訓

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力と運動で最も重要な計算問題に挑戦します。記録タイマーの問題とストロボスコープの問題です。

【練習問題】記録タイマー・ストロボスコープの計算

記録タイマーの計算

(1)1秒間に50回打点する記録タイマーで、記録テープの1打点間の長さをはかると3.2cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。

記録テープ 速さ計算1

(2)1秒間に50回打点する記録タイマーで、下の図のように記録テープの長さをはかると12.6cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。

記録テープ 速さ計算2

(3)1秒間に50回打点する記録タイマーで、下の図のように記録テープの長さをはかると23.8cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。

記録テープ 速さの計算3

(4)下の図は、1秒間に60回打点する記録タイマーの記録テープを、6打点ごとに切って左から順に並べたものである。記録テープ①を記録したときの台車の速さは何cm/sか。

記録タイマー 計算問題

(5)(4)の図で、記録テープ②を記録したときの台車の平均の速さは何cm/sか。

(6)(4)の図で、記録テープ③から④を記録したときの台車の平均の速さは何cm/sか。

(7)(4)の図で、記録テープ①から⑤を記録したときの台車の平均の速さは何cm/sか。

(8)(4)の図で、記録テープ⑥の長さは何cmであると考えられるか。

ストロボスコープの計算

下の図は、0.1秒ごとに発光するストロボスコープで、小球の運動のようすを撮影したものである。これについて、次の各問いに答えよ。

ストロボスコープ 速さの計算

(1)ア~イ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

(2)ア~ウ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

(3)ウ~カ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

(4)ア~カ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

(5)小球の速さは0.1秒ごとに何cm/sずつ速くなっているか。

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【解答・解説】記録タイマー・ストロボスコープの計算

記録タイマーの計算

(1)1秒間に50回打点する記録タイマーで、記録テープの1打点間の長さをはかると3.2cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。

記録テープ 速さ計算1

160cm/s

1秒間に50回打点する記録タイマーの1打点間は1/50秒
3.2cm÷1/50秒=160cm/s

(2)1秒間に50回打点する記録タイマーで、下の図のように記録テープの長さをはかると12.6cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。

記録タイマー 解答

126cm/s

1秒間に50回打点する記録タイマーの5打点間は0.1秒
12.6cm÷0.1秒=126cm/s

(3)1秒間に50回打点する記録タイマーで、下の図のように記録テープの長さをはかると23.8cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。

記録テープ 解答

119cm/s

1秒間に50回打点する記録タイマーの10打点間は0.2秒
23.8cm÷0.2秒=119cm/s

(4)下の図は、1秒間に60回打点する記録タイマーの記録テープを、6打点ごとに切って左から順に並べたものである。記録テープ①を記録したときの台車の速さは何cm/sか。

記録タイマー 計算問題

52cm/s

1秒間に60回打点する記録タイマーの6打点間の時間は0.1秒
5.2cm÷0.1秒=52cm/s

(5)(4)の図で、記録テープ②を記録したときの台車の平均の速さは何cm/sか。

86cm/s

1秒間に60回打点する記録タイマーの6打点間の時間は0.1秒
8.6cm÷0.1秒=86cm/s

(6)(4)の図で、記録テープ③から④を記録したときの台車の平均の速さは何cm/sか。

137cm/s

12.0cm+15.4cm=27.4cm
テープ1本0.1秒なので2本分で0.2秒
27.4cm÷0.2秒=137cm/s

(7)(4)の図で、記録テープ①から⑤を記録したときの台車の平均の速さは何cm/sか。

120cm/s

5.2cm+8.6cm+12.0cm+15.4cm+18.8cm=60cm
テープ1本0.1秒なので5本分で0.5秒
60cm÷0.5秒=120cm/s

(8)(4)の図で、記録テープ⑥の長さは何cmであると考えられるか。

22.2cm

テープの長さは0.1秒ごとに3.4cmずつ長くなっているので、
18.8+3.4=22.2cm

ストロボスコープの計算

下の図は、0.1秒ごとに発光するストロボスコープで、小球の運動のようすを撮影したものである。これについて、次の各問いに答えよ。

ストロボスコープ 速さの計算

(1)ア~イ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

8.0cm/s

0.8cm÷0.1秒=8.0cm/s

(2)ア~ウ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

10cm/s

0.8cm+1.2cm=2.0cm
2.0cm÷0.2秒=10cm/s

(3)ウ~カ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

20cm/s

1.6cm+2.0cm+2.4cm=6.0cm
6.0cm÷0.3秒=20cm/s

(4)ア~カ間の小球の平均の速さは何cm/sか。

16cm/s

0.8cm+1.2cm+1.6cm+2.0cm+2.4cm=8.0cm
8.0cm÷0.5秒=16cm/s

(5)小球の速さは0.1秒ごとに何cm/sずつ速くなっているか。

4.0cm/s

ア~イ間の速さ8cm/s、イ~ウ間の速さ12cm/s、ウ~エ間の速さ16cm/sと
4cm/sずつ速さが増加している

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