Question

ののん

この問題の④⑤の解説をしていただきたいです🙏
④変わらない⑤動いている、が答えです

コースターの運動
2RさんとKさんは, コースターの運動につい
て考えることにした。会話文を読んで, 次の間い
に答えなさい。ただし,コースと球の間の摩擦力
や空気の抵抗はないものとする。
半円形のコースのaの位置で球を離して連
続写真を撮ると,図1 のようになった。
図1
a
Rさん:球は, aとほとんど同じ高さまで上
がったよ。振り子の運動みたいだね。
Kさん:球の( ア )が保存されているんだね。
:それでは,途中でコースがなくなっ
たらどうなるか,考えてみましょう。
Rさん:すぐに真下に落ちると思うよ。
Kさん:aと同じ高さまで上がるはずだよ。
先生 :コースが途中でなくなると,
のようにdまでしか上がりません。
先生
図2)
図2
a
d
e
b
0(ア)にあてはまることばを答えなさい。
2 図2 で,位置エネルギーが最大の位置と,運則
エネルギーが0Jの位置は, a~eのどこか。
の球がdの位置のとき,位置エネルギーの大きさ
はaのときと比べてどのようになっているか。
の球がdの位置のとき、力学的エネルギーの大き
さはaのときと比べてどのようになっているか。
60とののことから考えると、dの位置で球は剥
いているか,それとも静止してるか。

力学的エネルギー

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

桃夏

ののんさん こんばんは～です！
問題文に『摩擦なし、空気抵抗なし』のような表記があるときは、『力学的エネルギーの保存』が成立すると考えてください。
この表記がないとき(あまりないですが)や実際には、摩擦により力学的エネルギーの一部は熱エネルギーや音エネルギーに変換されて減少します。

dの位置(高さ)がaより低いので
dの位置エネルギーはaより小さいです。
さの小さい分のエネルギーが運動エネルギーなので、dでは球は動いています。
もし、dで止まると球は写真のように放物線は描かずに真下に落下します。

桃夏

下から4行目
「さの小さい…」は「その小さい…」のタイプミスです。

ののん

桃夏さんこんばんはですっ‼︎
⑤は理解できたんですけど④の力学的エネルギーの大きさが変わらない理由ってなんですか？

桃夏

問題文に
摩擦力と空気抵抗がないものとする
と書いてあるのは、
位置エネルギーと運動エネルギーは互いに変換されるけど他のエネルギーには一切変換されない、ということを表しています。
よって、位置エネルギーと運動エネルギーの総和である力学的エネルギーは保存されます。

ののん

そういうことですか!
問題文の内容がどういうものを表しているのか説明してもらえて理解できました!
今回も回答していただきありがとうございます🙇🙏
もうすぐテストなのでラストスパート頑張ります!

桃夏

遅くまで頑張って寝不足にならないようにね！

ののん

ありがとうございます☺️
今日はもう寝ます!おやすみなさい🌙

桃夏

おやすみ〜