Question

はる

（4）について、運動エネルギーが大きくなることは分かるのですが、それに伴って速さが速くならないのは何故ですか？

【重要】 56 図1のようにのび
縮みしない糸の一端を天井
の点Oに固定し、他端にお
もりAをつけてつるすと,
おもりAは点の位置に静
止した。 そのあと, 図2の
ように,糸がたるまないよ
うにしながらおもりAを点
Pの位置まで手で持ち上げ, 静かに手をはなすと, おもりAは点Q,Rを通り
点Pと同じ高さの点Sの位置で一瞬静止して,点Pの位置にもどってきた。 摩
や空気の抵抗は考えないものとして,次の問いに答えなさい。
おもりA
(1) 点Pの位置で手をはなし ア
たとき, おもりAにはたら
いている力を矢印で表した
図として正しいものはどれ
か。
R
図3
のエ
大ネ
きル
図2
さギ0
A
O
P
(2)
POQQORは等しい角度であった。 おもりAが点Pの位置から点Q
の位置にいくまでの時間を。 点Qの位置から点Rの位置にいくまでの時間を
たとすると,たとの関係として最も適当なものはどれか。
7_t₁ = tz
1 ts <tz
t₁>tz
(3) おもりAが点P, Q, R, Sを通るとき,
おもりAがもっている位置エネルギーは図3
の破線のように変化した。 このとき, 運動エ
ネルギーはどのように変化するか。 図3に実
線でかき加えなさい。 ただし, 図1の状態の
おもりAがもつ位置エネルギーを0とする
(4) おもりAを,同じ大きさで質量が大きいおもりBにつけかえた。 図2と同じ
ように,おもりBを点Pの位置まで持ち上げて静かに手をはなしたとき,点R
の位置でのおもりBの速さと運動エネルギーは,おもりAのときと比べてそれ
ぞれどうなるか。
糸
IP Q R
おもりAの位置
S

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

きさ

ガリレオがピサの斜塔から、違う重さの2つの玉を落とした時にどちらも同じ速さで落ちたのと一緒です

質量が違くても速さは一緒になります

はる

速さが速くなると、運動エネルギーは大きくなるのに、運動エネルギーが大きくなる時、速さは速くならないのですか？

きさ

重りが重くなっているので、その分だけ運動エネルギーがその重りを動かすのに力を使っていて、速度を速くするには力が足りなくなるからです

はる

了解です！
こう覚えとくといいみたいなのってありますか？

きさ

とりあえず、重いものほど加速しづらいと覚えておけばいいと思います
分かりずらくてすいません

はる

おもりが重くなったことによる運動エネルギーの増加と、加速のしづらさがつりあってるみたいな感じですか?

きさ

そういうことだと思います

はる

ありがとうございました！

Answer 2

FanKuai

速さは、スタート地点の高さのみが影響するからです。

運動エネルギーが1/2mv^2
位置エネルギーがmgh
と表せるのはご存知ですか？

ちなみにmは質量、gは重力加速度(地球が引っ張る力的なやーつ)、hが高さ、vが速さです。

スタートの時にボールが持っていたエネルギーが
一番下に来た時には、運動エネルギーに変わるので
(位置エネルギー)=(運動エネルギー)
となります。
つまり
1/2mv^2=mgh

この式から(速さ)=の式に変形すると
v=√2gh
となり、ボールの質量mは無関係だと言うことがわかります。

どうでしょうか？？

はる

中学生なので？分かんないです…

中学の問題なので、中学の学習範囲内で解ける解説お願いします。