中学受験の理科 ふりこ~これだけ習得しておけば基本は完ペキ!

                          

2021/05/11

 

物体の運動を理解するために、「ふりこ」の動きを観察する事をおすすめします。

 

「ふりこの長さ(支点からおもりの重心までの長さ)」「おもりの重さ」「おもりを手から離す時の高さ」と、「ふりこの周期」「おもりの速さ」「おもりのエネルギー」との関係がどうなっているのか。

 

受験本番で確実に点を取るために、これらの関係を頭の中で整理しておきましょう。

 

 

本番までに与えられた時間の量は同じなのに、なぜ生徒によって結果が違うのか。それは、時間の使いかたが異なるからです。どうせなら近道で確実に効率よく合格に向かって進んでいきましょう! 詳しくは、以下からどうぞ。
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ふりこの長さと周期:その1

結論は次の3つの関係になりますので、問題用紙の空いた所にメモしてから回答していきましょう。

問題による「目くらまし」に注意してください。

  1. 「ふりこの周期」は、「ふりこの長さ」だけで変わる。
  2. 「おもりの速さ」は、「おもりを手から離す時の高さ」だけで変わる。
  3. 「エネルギー」は「おもりの重さ」と「おもりの速さ(おもりの高さ)」で変わる。

 

「ふりこの周期」を問う問題であれば、「ふりこの長さ」を指さし確認してください。

それ以外の何が変わっても、周期は変わりません。

 

「おもりの速さ」を問う問題であれば、「高さ」を指さし確認してください。

それ以外の何が変わっても、速さは変わりません。

 

「エネルギー」は、「重さ」と「速さ(高さ)」の2つで変わります。

何かとぶつかった時に、相手が「重い」ほど「速い」ほど痛いという常識で分かります。相手のエネルギーが大きいからです。  

 

本番までの限られた時間を、もっと効率よく使いましょう! 以下の記事を、ご覧ください。
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ふりこの長さと周期:その2

 

まず、「ふりこの長さ」と「周期」の関係を調べます。正比例でも反比例でもない時に、平方数という関係もある事を知っておきましょう。

この場合は、周期が2倍・3倍になる時、長さは4倍(2×2倍)・9倍(3×3倍)となっています。長さは、周期の平方数に正比例しています。

 

 

周期「2.82」は「1.41」の2倍。Xは「50」の4倍(2×2倍)で「200」です。

長さ「400」は「100」の4倍(2×2倍)。Yは「2」の2倍で「4」です。

長さ「625」は「25」の25倍(5×5倍)。Zは「1」の5倍で「5」です。

 

ふりこの長さと周期:その3

 

(図2)長さ100cmのふりこはaとcの部分で、1周期の半分。長さ25cmのふりこは、bとdの部分で、1周期の半分。

長さ100cmのふりこの周期の半分(2秒×1/2)と、長さ25cmのふりこの周期の半分(1秒×1/2)の合計で、1.5秒となります。

 

 

仕上げとして、問題演習に取りくんでみましょう。

【問題演習:ふりこ1】
中学受験の理科 ふりこ~長さ・重さ・高さの問題演習と解説【1】

【問題演習:ふりこ2】
中学受験の理科 ふりこ~長さ・重さ・高さの問題演習と解説【2】

 

 

次のテーマは、「浮力」です。以下の記事を、ご覧ください。
中学受験の理科 浮力~頭を整理するため最初にするべき事とは!

 

 

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