Question

ひな

物理基礎の力学的エネルギーの保存のところです。
答えの図ですらよく分からないです。
この問題を０から100教えて欲しいです。

物体は正の仕事を
エネルギーの変化は,
に等しいので、
m/s
より
ーギーの変化
しいので,
■速度
注
U2+W=Uz (はじめ+ 仕事終
をしないため、力学的エネルギーは保存される。
Point! 振り子の運動では,糸の張力が仕事
(1) 図より, はじめの位
置の高さんは最下点を基準とし
て
59.
h=1-
√3
1-1-13101(1-13)
√3+1=1/1-2
2
2
よって はじめの位置でおもり
がもつ, 重力による位置エネルギーは 「U=mgh 」 より
/3
U= mgh=mgt(1-√3)
2
(2) 力学的エネルギー保存則より
0+U=/m² +0
2
(1)の結果を用いて
mgt(1-3) = 1/2mv²
2
30 °
AL
6 11-31
よって on / 2011-12/21)
-√291(1-√3)
はじめ
の位置

よって 1212×2.0×び+0-49
IPOINT
ゆえに 7.0m/s
①運動エネルギー
<=17/mv²
K=
②重力による位置エネルギー
U= mgh
よっし
X²-
49
25
7.02
25.02
ゆえに
③弾性力による位置エネルギー
U=/kx²
59. 力学的エネルギーの保存 長さlの糸に質量mのおもりをつけた振り子がある。
(1) はじめの位置において, おもりがもつ重力による位置エネルギーUを求めよ。 ただし、お
が鉛直方向と30° をなす位置からおもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさをgとする。
もりの最下点を位置エネルギーの基準とする。
(2) おもりが最下点を通過するときの速さを求めよ。
1
/30°

力学的エネルギーの保存 物理 高校生

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

exod

(1)位置エネルギーの基準を最下点にに設定すると、
そこでの位置エネルギーUは0になります。
そこから、はじめの位置までの高さhは
l(1-‪√‬3/2)なので、
U=mghの公式に当てはめて、
U=mgl(1-‪√‬3/2)

(2)
力学的エネルギー保存則は
U1+K1=U2+K2 (U:位置エネルギー、K:運動エネルギー)
ですが、
最下点での速度を知りたいので、はじめの位置と最下点で考えます。

はじめの位置の力学的エネルギー
= U1+K1
=mgl(1-‪√‬3/2)+1/2m･0^2
(おもりを静かにはなしたので、初速度vは0)

最下点での力学的エネルギー
= U2+K2
=mg･0+1/2mv^2
(最下点ではh=0)

これらが同じ値になるので、

mgl(1-‪√‬3/2)= 1/2mv^2

これをvについて解けば、答えがでます。