Question

コナン👓🎀

1枚目の黄色い線でかかれている所教えてください🙏最高点に達するときは2枚目の写真の赤い丸で囲った通り運動エネルギーは0になるはずです。しかし、この問題は等速円運動をしているのでどこの位置でも速さは4m/sのままで、質量も一定の3kgなので、運動エネルギーの公式に当てはめると0になりません。なぜでしょうか？

Q-定の速度4m/sで回わっている景3k9
小王にAかある。最高点のときのか予的工ネ
キーは)(円のギだは2,重動加半度9.5nks)
2
保存わのみだらカ学的エネパギー
イ保存見が成り立っ。
一定の速度のたから、宇速円軍的
カ学的工ネにキー保存刻方応り立っとかうことは
高さが最大のとき位管工ネルギー電大で、運動エネトキー
は撮山。つまり運動エネハギーは口になるはす
Uだけど
この条件は、全て一定の患度ひで回っているから
高さが最大一量高点のときの声度はM
9
最高ものときの他震さネにギー
mg メ2レニ3×98X 2x2ニ117.6-最た 100
(2
9F
96
(17.6
最高点のときの運を力工ネギー
m X3メ4こメ3メピこ24以0
なせ量高点なのに、 準動工ネギーはじにならないの
2

る用語のちがい
*啓林 教出では「カ学的エネルギー保存の法則」と表します。
ココ
大事 カ学的エネルギーの保存
ふりこの運
動とエネル
ギーの変化
高さ…最大
速さ…最小(0)
高さ…最大
速さ…最小(0)
高さ…最小(0)
速さ…最大
A
C
基準面
B
力学的エネルギー(和)はどの位置でも一定
C
A
位置
エネルギー
運動
エネルギー
B
A
B
C
位置
エネルギー
最大
減少
最小(0)
増加
最大
運動
エネルギー
最小(0)
最小(0)
増加
最大
減少
実験
位置エネルギーの大きさ
小球を転がす高さや,

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ととろ

重力以外の外力が働いていないなら鉛直面内での円運動は等速にならない
等速で運動しているなら外力が働いているわけでそれを考慮しなければエネルギー保存則は使えない

ととろ

等速にならないのはブランコや振り子を考えればわかるでしょう

コナン👓🎀

なるほど！分かりました！すみません😭1つ質問したいんですけど、等速円運動しているとき外力が働くのは理解出来たんですけど、その外力って何に相当するか教えてください🙏

ととろ

それはその運動をどうやって等速にしているか、その仕組みがわからんと誰にもわからないでしょう。
例えば観覧車みたいなのを考えてみるといいです。

コナン👓🎀

何回もすみません😭もし、観覧車でこのような設定だったら外力は何に相当するか教えてください🙏

ととろ

中心と対称の位置にあるゴンドラに働く重力

コナン👓🎀

色々ごめんなさい😭外力があるのは理解出来ました！でも、力学的エネルギーエネルギー保存の法則が成り立たないときって非保存力があるときだと思うんです。もし、観覧車で設定した場合は、私が初めに書いた通りに力学的エネルギー保存の法則が成り立たないと思うんです。重力は保存力だと思うんです。ってなると、非保存力かま何に相当するか教えてください🙏

ととろ

それを学校で数ヶ月かけて学ぶのです。
元の質問から外れますのでコメントはここまでにします。
ちなみに観覧車では力学的エネルギーは保存します。あなたの最初の質問でも保存則は成り立つかもしれないが、何によって等速を維持しているのかがわからない、外力が働くならそれを含めれば保存則は成り立つ、あるいは非保存力が働いているため保存則が成り立たない、どのケースに該当するかわからない、つまるところ、問題として不適切なので議論しても意味がない、そういうことです。

コナン👓🎀

そうなんですね！本当にありがとうございます！助かりました！