Question

いぬ

空中を飛び出したあとの小球はどのような運動をするか。ア〜エから選べという問題がわかりません。
答えはイです。

(#
3 図のような、なめらかな曲面において、A点より小球を
たところ、B点･C点を通過して、 D点より飛び出した。 これについて、
あとの問いに答えよ。 ただし、基準面を水平面とし、摩擦や空気の抵抗
はないものとする。
+40+0
1240
A
40m
10:30
B0.40
10m↑
30.00
D
C
30m
水平面
ア
イウ
H

Answer 1

y.p2521

仮にD地点とA地点が同じ高さの時、ボールはA→Dと移動します。
この時、A地点の運動エネルギーは0、位置エネルギーは40です。
すると、当然D地点でも同じ運動エネルギーは0、位置エネルギーは40になりますよね。
つまり、出発点と同じ高さになるには運動エネルギーが0である必要があるのです。
問題を見てみるとD地点での運動エネルギーは10、位置エネルギーは30です。
仮に運動エネルギーを横方向に進む力、位置エネルギーを上に登る力だと考えてみてください。
力学的エネルギーの総和から、球は横方向に移動しようとする分上方向への力が少なくなるのです。
従って、A地点と同じ高さにはならないのです。