共通テスト(理科) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問65 (物理(第1問) 問3)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和8年度(2026年度)本試験 問65(物理(第1問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

次の問いに答えよ。

二酸化炭素入りの風船とヘリウム入りの風船に軽い糸を取りつけ、バスの中でのそれらの動きを考える。二つの風船の糸を結び、その結び目をバスに乗っている人が片手で握り、動かないようにした。バスが静止しているときは、図3のように、二酸化炭素入りの風船は鉛直下向きにぶら下がり、ヘリウム入りの風船は鉛直上向きに浮いていた。図では手の代わりに黒丸(●)を描いている。バスの窓は閉じられていて、外からの空気の流れはなかった。
バスが直線道路を一定の加速度で速さを増しているときに、バスに乗っている人には二つの風船はほとんど止まって見えた。このとき、図4のように車内の右側に取りつけられたカメラAで撮影された風船の様子は、図5のようであった。
次に、図6のようにバスが一定の半径の左カーブを一定の速さで進んでいるときに、バスに乗っている人には二つの風船はほとんど止まって見えた。このとき、図7のように風船の後ろ側に取りつけられたカメラBで撮影された風船の様子として最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 (1件)

01

バスが左向きに曲がるとき、慣性力はバスから見て右向きにはたらきます。

 

加速度aが働いているとき、慣性力は反対向きに ma の力がはたらきます。

 

空気もバスと一緒に左向きの向心加速度を持つため、車内では見かけの力が右向きにはたらきます。

 

二酸化炭素:空気より密度が大きい → 見かけの力と同じ右向き

ヘリウム:空気より密度が小さい → 浮力が見かけの力に勝ち、左向き

 

ヘリウムも二酸化炭素と同様、右向きに力がはたらいているのですが、ヘリウムよりも重い空気の方が右向きに大きな力がはたらいています。

そのため、ヘリウムは左向きに動くことになります。

 

したがって、カメラBから見ると、

二酸化炭素の風船:右側、ヘリウムの風船:左側

となる選択肢が正解です。

選択肢2. 解答選択肢の画像

この選択肢が答えになります。

 

まとめ

加速・円運動する車内では見かけの力が働きます。

空気中での運動の場合、空気との密度の違いによって運動方向が変わります。

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