全然問題ないですよ！
ただ、模範解答は力学的エネルギーが保存される、ということを使って解いたのだと思います。
鉛直投げ下ろしの公式でも全く問題はないのですが、(1)で力学的エネルギーを求めているので、力学的エネルギーから求めた方が効率良く解けると思いますよ。
物理
高校生
セミナー物理・152番の問題についてです。(物理基礎)
1枚目が問題、2枚目が私の答え、3枚目が模範解答です。
鉛直投げ下ろしの公式を使って答えたのですが、模範解答とは違い、別解にも載っていませんでした。ただ、答えは合っています。この考え方はどうなのでしょうか。ぜひ教えてください！またダメな場合、どこが違うのかも教えてくれるとありがたいです！
ある。追路く
次の面を基準にしたときの重力による1
はいくらか。ただし、 重力加速度の大きさを9.8m/s°
とする。
4.0m
川
(1) 川の水面
(2) 道路
(3) 庭
151.仕事と弾性エネルギー
(1) ばねがたくわえている弾性エネルギーを求めよ。
(2) この状態から, ばねをさらに 10cm伸ばすのに必要な仕事を求めよ。
ばね定数 10N/mのばねを自然長から 10cm伸ばす。
例題20
AO(m/s)
152.投げおろした物体の力学的エネルギー● 点0から高さ ん
[m)の点Aで,質量 m[kg]の物体を速さ v。[m/s]で鉛直下向き
に投げおろした。 重力加速度の大きさを g[m/s°]とする。
(1) 点0を重力による位置エネルギーの基準とする。点Aか
らy[m]下の点Bにおける物体の力学的エネルギーを求めよ。
(2) 点Bにおける物体の運動エネルギーを求めよ。
(3) 点Oにおける物体の運動エネルギーを求めよ。
y[m]
h[m]..BC)
00
例題19
1/
211E:mght muo
ナ
に1VーVが2
U*: Uo+ 234
トミm(V+2g4)
tmvo+ m84
-mv。 + mg4に)
こ
13k=my
v-Vo: 2gh
k:m(Uo+ 2gh)
tmuo+ mgh
tmus + mgh は)。
152.投げおろした物体U
求める道
力学的エ
mu +mgy[J]
解答
mu+mgh[J] (2)
1
mu
2
指計 物体は重力カ(保存力)だけから仕事をされており, その力学的エ
ボルギーEは保存され, 点A, B, Oにおける力学的エネルギーはすべ
等しい。このときの力学的エネルキギーEは, 運動エネルギーKと重力
による位置エネルギーUの和である。
解説(1) 点Aにおける力学的エネルギ
ー E[J]は、 E、=DK、+U、= muぷ+mgh
である(表)。点Aと点Bの力学的エネルギ
- Ea, EBは等しいので
U2-
mu"+mgh[J]
154.
解答
指針
らく
K
U
E
で、
1
-mustm
点A m
mgh
て、
2
2
2
点B
点0
KB
K。
mg(h-y)
K,tmg(h
0
Es=E』=;mvぷ+mgh[J]
(2) 点Bにおける物体の運動エネルギーをK,とすると, その点の重力
による位置エネルギーは mg(h-y)なので, 力学的エネルギーの保
存の法則から, E,=E,なので(表),
mu+mgh=Kg+mg(h-y)
Ka=
Kg=
2
;mu+mgy[J]
(3) 点Aと点Oにおいて, 力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。
点0の重力による位置エネルギーは0なので, 力学的エネルギーはす
の点0の運動エネ
は,(2)の K。の三
をんに置き換え
しい。
べて運動エネルギーになっている。それを K。とすると(表),
Ko+0=;mu?+mgh
Ko=;mu+mgh【J)
-mv3+mgh[J]
2
2
153. 水平投射と力学的エネルギー
解答
(1)運動エネルギー:
回答
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ありがとうございます！
たしかに(１)の問題の意味が、、笑