Question

アカリ

（3）の問題でなぜXが最小値の時に点Bで物体が止まるのですか？解説おねがいします🙇🏻‍♀️

2 カ学的エネルギー保存則
なめらかな水平面上に置いたばね定数k[N/m]の
ばねがある。図のように, ばねの一端を固定し,
他端に質量m[kg)の物体を押しつけ, 自然の長
さからx[m]だけ縮めた状態から, 物体を静かに
はなす。物体はばねが自然の長さになった位置で
ばねから離れ,水平面と点Aでつながったなめ
らかな斜面上をすべり上がり, 斜面の上端の点Bに達したとする。点Bの水平面
からの高さをh[m], 重力加速度の大きさを g[m/s°]とし、 水平面から斜面に移る
際に物体の速さは変化しないものとする。
(1) 点Aでの物体の速さ .[m/s] を求めよ。
(2)点Bでの物体の速さ pe[m/s)を求めよ。
(3) m = 2.0kg, k=D40N/m, h = 0.50m, g= 9.8m/s° とするとき、物体が点B
に達するためのx[m] の最小値を求めよ。
B
自然の長さ
A
0.70
afoはる桁×
0.
07
1

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

拓👓

ばねによる弾性エネルギーは、ばねの自然の長さからの縮み具合(x)に比例します。
物体は、ばねによる弾性エネルギーによって押し出されて、斜面をすべり上がるわけですが、エネルギーが少ないとBまで達することができません。逆にエネルギーが多いとBに達してもまだエネルギーが余っているので運動を続けて飛び出してしまいます。
Bに達して、しかもエネルギーが最小ということは、Bに達したときエネルギーが余らず0になるとき、つまりBで物体が止まるときだということです。

アカリ

なるほど！ありがとうございました。