Question

えいじ

答えは④なのですが、意味が分かりません。
わかる方解説お願いします。

a
a
1 編 3章
第5問 滑らかな斜面上の点Pから, 3通りの方
法で小物体を運動させる。(a)は静かに放す。(b)
は上向きに初速”を与える。(c)は下向きに初速
を与える。(a)~ (c) の場合の点Qでの速さを,そ
れぞれ Va, Ub, vc とする。 Va, Ub, vc の大小関係と
して正しいものを選べ。
(b)
1
③
V
P
vc > V₁ = Vb
va
vc>va>Ub
Va
V
(c)
Q
V₂ = Vb = Vc
Va
2
4 Ub
Vb
rom
Vo =
= V₁ > Va
Vc

Answer 1

ぺんぎん

＿「運動エネルギーと位置エネルギー(との和)が一定になる。」だから、
　1/2mv^2 + mgh = Const.
です。
＿(「運動エネルギーと位置エネルギーが一定になる。」であると、1/2mv^2 = Const.、そして、mgh = Const. 、と言う意味も生じてしまいます。その様な意味にならない様に、日本語をもっと工夫して下さい。)
＿本来運動エネルギーと位置エネルギー(との和)が一定になる。」、速度は大きさと向きとを持ったベクトル量てすから、ここでの v は、大きさ、と言う事を示しています。
＿都合の良い事に、v^2 となっていますので、そのことを意識しなければならない場面は、少ないです。
＿力学的エネルギー保存の法則には、外力が加えられない限り、と言う前提条件が有ります。
＿そして、「滑らかな斜面上」とは、當(まさ)に「外力が加えられない」状況の代表例なのです。
＿Qの高さを位置エネルギーの基準面に考え、PとQとの高さの差を h とすると、mgh の位置エネルギーが、Qを通過する時の運動エネルギーに変換されて、(mが一定だから) v が変化したのです。
＿そのまま手を話した(a)の時、Pでの運動エネルギーは 0 です。
＿斜面に沿って、下向きの方向を速さの正の向き、と考えるとき、(b)の時、Pでの運動エネルギーは 1/2mg(-v)^2 です。(c)の時、Pでの運動エネルギーは 1/2mgv^2 です。

＿ここまで、理解出来ましたか？
＿そして、ここまでの話しで、最初のえいじ　さんの質問に対する回答が、えいじ　さん自身で分かりましたか？

えいじ

自分の理解度が悪かったみたいで申し訳ないです。
よく理解するためにもう一回教科書をよく読もうと思います。
細かいところまで解説頂き有難う御座います！

Answer 2

ぺんぎん

＿①、「滑らかな斜面上」と、言うのは、静止摩擦力・動摩擦力・空気抗力は、誤差内であり、無視できる程度に小さい、と、言う事を言っています。①、分かる、分からない、を、返信して下さい。
＿②、力学的エネルギーの保存則を知っていますか？知っていたら、説明して下さい。知らなければ、②、知らない、と返信して下さい。

えいじ

①はわかります。
②は運動エネルギーと位置エネルギーが一定になる値だと思います。

ぺんぎん

＿②、数式で表せられますか？

えいじ

1/2mv^2+mghですか？