Question

白湯

（3）と、（4）がわからないです、、。解説お願いします😭（写真の二枚目は、ワークに載っていた解説です。)（答えはどちらもイです)

ル
20
(g)
]
]
]
を調
なる
に答
4 右の図1のように, A点で静止させた振り子のおもりから手を静かに離したと
ころ, おもりは最も低いC点を通過し, E点まで達した。 次の問いに答えなさい。
ただし、摩擦や空気の抵抗はないものとする。
□(1) A点からE点までのおもりの位置と, おもりのもつ力学的エネルギーの関係
を表しているグラフを,次のア~エから1つ選びなさい。
[ ]
ア
力学的エネルギー
基準面
A
動きはア~ウのどれか。
図2
H
KL
E
小球の速さ 〔m/s]
図3
基準面
CE
A
C
次の (2)~(4) のとき, おもりの動きはそれぞれどうなるか。
□(2) 図2のように, A点を離れたおもりがC点に来たとき, くぎにひっかかった。その後のおもりの上がる
[ ]
高さはア~エのどれか。
(3) 図3のように,A点を離れたおもりがC点に来たとき,おもりを支える糸が切れた。その後のおもりの
動きはア〜ウのどれか。
[
]
1(4) 図4のように,A点を離れたおもりがD点に来たとき,おもりを支える糸が切れた。その後のおもりの
]
かに置く
CE
図4
小球の速さ 〔m/s]
基準面
図1
H PO
B力学的エネルギー
-OU
D
E

さまで上がる。
(3) 糸が切れるとおもりの運動の向きは、 おもりをつるす
糸に垂直な方向になる。
(4) D点で糸が切れ, おもりが飛び出したあとで最も高く
なる点では, おもりは動いている (図4では右方向)の
で, 運動エネルギーをもっている。 したがって 力学的
エネルギーの一部は運動エネルギーのままである。 その
ため,このときの最も高くなる点でのおもりの位置エネ
ルギーは、ふりこがつながっている時のA点 ・ E点での
位置エネルギーより小さい。 よって,基準面の高さまで
は上がらない。

Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

桃夏

白湯さん 頑張ってますね👏
(3)
解説を図示するとこんな感じです。
糸が切れるとピンクの矢印にそって進み始めます。
(4)
右上に進む途中で切れるので、右上に進み始めます。
⇛アかイ (ウはまちがい)
その後、放物線状に進みますが頂点はA点より必ず下になります。
⇛正解はイ

なぜA点の高さまで上がらないかという解説を例示した図をつけておきます。
青字…運動エネルギー 赤字…位置エネルギー
Aの力学的エネルギーを10Jとします。
動く前なので、
・0J(運動) 10J(位置) … A点
解説の通り、最高点でもおもりは動いているので運動エネルギーをもっています(1J)とします。力学的エネルギーの保存より、力学的エネルギーは変わらず10Jなので
・1J(運動) 9J(位置) … 最高点
A点よりも位置エネルギーは必ず小さくなるので、最高点はA点より下になります。

白湯

桃夏さん、ほんっっとうにありがとうございます！学力テストが近いので、とても助かりました😂

桃夏

応援してます!!
学力テストがんばってくださいね💯