【中三応援プログラム】水面に映る FUN 半円形ガラスの屈折（２０２１年宮崎）
成人式は二十歳に実施
今年４月１日から成人年齢が満１８歳からに代わる
１８歳、１９歳の人がいきなり日付が変わるとともに成人になるわけである
成人になって何が変わるか
もうすでに選挙権は持っているわけだから選挙権は変わらない
酒、たばこ、ギャンブルは二十歳から
変わることは商取引ができるようになるということ
クレジットカードが持てたり、不動産取引など大きな契約も保護者の同意は必要ない。
さらに女性の結婚年齢が１８歳になるということで結婚年齢も１８歳からになる。
ということは高校生で結婚しても法律上ではOKなわけです。
社会的責任を持つ年齢の引き下げというのがこの成人年齢の引き下げです。
高校生の中に成人と成人でないものが混ざっているというのはこれから混乱しそうですが、混乱の最初は成人式をいつやるか
多くのところでは ２０歳からというのが多いらしい
１８歳の１月は進学、就職で忙しい。お金がかかる
そのなかで振袖とか準備するのは大変というのに配慮という感じらしい。
というより、成人しても酒は二十歳からだから、
成人式後に同窓会で飲み会というパターンができないから１８歳成人式は意味ない説もある。
今はコロナ禍、そして第６波中、成人式後に飲み会の雰囲気でもないかもしれないけどね。
成人式に参加するために抗原抗体検査をするというのもすごい世界だが
これから式典参加に抗原検査は当たり前になるのかもしれない。
今日は２０２１年の宮崎県の問題です。
鏡といえば左右が逆 それは 正面にある時で
下にある時は上下逆
レンズで入射角と屈折角で三角形の性質から角度の関係を見る
さらに、半円形ガラスをわざわざ反対にしておくという意地悪な問題に騙されずにとけるかという問題
かなりいやらしい問題です。
水面に反射
次の文は,優斗さんがイルミネーションを見に行ったことを,香奈さんに話しているときの会話である。次の会話文を読んで,後の1~3の問いに答えなさい。
優斗: とてもきれいなイルミネーションだったよ。
香奈: 何がいちばん印象に残っているの。
優斗: 光る文字が池の水面に映って,「FUN」に見えるようになっていたのが特に印象的だったよ。イルミネーションを見ていたら,鏡を使った反射の実験を思い出して、光についてもっと調べてみたくなったよ。 香奈: 私も興味があるので,一緒に調べてみましょう。
反射角
1 図1は,光が鏡で反射するときの光の道すじを示したものである。「反射角」として適切なもの はどれか。図1のア~エから1つ選び,記号で答 えなさい。ただし,光は矢印の方向に進んでおり, 点線は,鏡の面に垂直な直線を示している。
光が鏡に 入り込む光 入射光 と鏡の垂線が作る角度 イが入射角
そして、反射光と鏡の垂線が作る角度 ウが反射角
こたえ ウ
2 図2は,優斗さんと「FUN」の文字をつくる物体との位置関係を示している。また,図3 は,水面に映った文字を模式的に示したものである。下の(1),(2)の問いに答えなさい。ただし, 「FUN」の文字をつくる物体は ■でかくされた部分に設置されている。
池の水面に映った文字
(1) 優斗さんの位置から,図3のように,「FUN」と見えるようにするためには,「F」の文 字をつくる物体は,優斗さんから見て,どの向きに設置すればよいか。次のア~エから1つ 選び,記号で答えなさい。
水面にどのように映るのか
一番上の屋根が一番下
建物の白い部分が一番右は一番右
ということは上下は逆、左右はそのままである。
このような状態の F を選ぶ。
エが答えになる
鏡は左右反転というのでみるとイを選んでしまいがちだが
どれが左右逆なのかを判断するときは 具体的な例で考える
逆さ富士と全面の木の配置で見る。上下逆、左右はそのままである
反射光の作図
(2) 図4は,図2の文字をつくる物体の一部と優斗さんの目の位置との位置関係を,真横か ら模式的に示したものである。文字をつくる 物体の一部である●で示した部分の光が水面 で反射して,○で示した優斗さんの目の位置 に届くまでの光の道すじを,解答用紙にかき入れなさい。
水面の高さの線を軸として上下反対の図を書き入れ、水面上の点から目の入りまでの直線を書く。
実際の点の位置と今書いた線との交点を結ぶ
次に目の位置と赤い線の好転を結ぶ
赤い線の部分だけ解答用紙に書く
作図の仕方は鏡の作図と同じである。
光の屈折
3 光の屈折について調べることにした優斗さんたちは、半円形ガラスを使って実験を行い,結果を表にまと めた。下の(1),(2)の問いに答えなさい。ただし,a, bはレンズの直線部分の両端を示している。
[実験] 1 図6のように,垂直に交わる横軸と縦軸を紙にかいて交点をXとし,Xを中心とする円をかいて、半円形ガラスを, aとbが横軸上にあり,ab間の中央とXが重なるように置いた。
2図7のように,円周上のAに光源装置を設置し,Xを通るように光を当て,半円形ガラス を通りぬけた光と円が交わった点をBとし,A,Bを●印で記録して,●印とXを線でつな いだ。 3 図8のように,A,Bから縦軸に垂線を引き,それぞれの交点をC,Dとし,AC, BD 間の長さをそれぞれ測定した。
4 Aの位置を変え,2,3をくり返した。
入射角と屈折角の関係
(1) 実験からわかることとして,最も適切なものはどれか。次のア~エから1つ選び,記号で 答えなさい。
ア AC間が長くなるにつれて,入射角は小さくなり,屈折角は大きくなる。
AC間が長いと入射角は大きくなる。
空気からガラスの時屈折角は入射角より小さくなるから屈折角は小さくなる
イ AC間の長さが8.0cm のときの入射角は,屈折角より小さい。
AC8.0ｃｍのときＢＤ＝５．４ｃｍ
短くなるほど角度は小さいので入射角のほうが屈折角よりおおきい
ウ BD間の長さが変わっても,屈折角の大きさは変わらない。
BＤ間の長さが大きいほど屈折角は大きい
エ BD間の長さが4.0cm のときの屈折角は,2.7 cm のときの屈折角よりも大きい。
長いほうが角度が大きいのでこれは正しい
正解はエ
半円形ガラスを通して鉛筆を見る
(2) 優斗さんたちは,実験の後,図9のように半円図形ガラスを通して鉛筆を見た。図9の矢印の方向から観察したときの鉛筆の見え方として,最も適切なものはどれか。次のア~エから1つ選び,記 号で答えなさい。ただし,図9は、半円形ガラス に接するように鉛筆を置いたときの位置関係を, 真上から模式的に示したものである。
図９を上下左右逆にみる、赤い線で引いたところに鉛筆があるように見える
ア
実際は青い線でガラスから空気に出るところで上側に屈折している
それを考えると 本物の鉛筆が右、が留守を通してみた鉛筆が左に見える
